カコモンノート

理論 問17(b)電験三種 令和5年度 上期

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令和5年度 上期上期

図のように,極板間の厚さd[m],表面積S[m²]の平行板コンデンサA とBがある。コンデンサA の内部は,比誘電率と厚さが異なる3 種類の誘電体で構成され,極板と各誘電体の水平方向の断面積は同一である。コンデンサB の内部は,比誘電率と水平方向の断面積が異なる3 種類の誘電体で構成されている。コンデンサA の各誘電体内部の電界の強さをそれぞれEA1,EA2,EA3,コンデンサB の各誘電体内部の電界の強さをそれぞれEB1,EB2,EB3とし,端効果,初期電荷及び漏れ電流は無視できるものとする。また,真空の誘電率をε0 [F/m]とする。両コンデンサの上側の極板に電圧V [V]の直流電源を接続し,下側の極板を接地した。次の(a)及び(b)の問に答えよ。 コンデンサA 全体の蓄積エネルギーは,コンデンサB 全体の蓄積エネルギーの何倍か,最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

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。

選択肢をえらぶと、答えと解説が出ます

選択肢をえらぶと、
ここに答えと解説が出ます
正答 2

解説

印加電圧が同じなのでエネルギー比は静電容量比に等しい。積層のAは直列合成でCA=3.6ε0S/d,縦割りのBは並列合成でCB≒4.33ε0S/dとなり,比は約0.83倍。

KEY POINT
同電圧ならエネルギー比=静電容量比

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出典:令和5年度 上期 第三種電気主任技術者試験 理論 問17b(一般財団法人 電気技術者試験センター)
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