カコモンノート

理論 問17(a)電験三種 令和4年度 下期

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令和4年度 下期下期

大きさが等しい二つの導体球A,B がある。両導体球に電荷が蓄えられている場合,両導体球の間に働く力は,導体球に蓄えられている電荷の積に比例し,導体球間の距離の2乗に反比例する。次の(a)及び(b)の問に答えよ。 ただし,両導体球の大きさは 0.3 m に比べて極めて小さいものとする。 (a) この場合の比例定数を求める目的で,導体球A に +2×10^-8 C,導体球B に +3×10^-8 C の電荷を与えて,導体球の中心間距離で 0.3 m 隔てて両導体球を置いたところ,両導体球間に 6×10^-5 N の反発力が働いた。この結果から求められる比例定数[N・m^2/C^2]として,最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。 ただし,導体球A,B の初期電荷は零とする。

この問題の図
問題に添えられた図。出典は下に書いています。

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選択肢をえらぶと、
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正答 4

解説

F=kQaQb/r²をkについて解く。k=Fr²/(QaQb)=6×10⁻⁵×0.09/(6×10⁻¹⁶)=9×10⁹N・m²/C²となり、真空中のクーロン定数と一致する。

KEY POINT
クーロンの法則F=kQ1Q2/r²、真空中k≒9×10⁹

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出典:令和4年度 下期 第三種電気主任技術者試験 理論 問17a(一般財団法人 電気技術者試験センター)
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