2022年度 電験3種 上期 - 理論 - 問1 2022年度 上期 理論 問1

1. 正しい。平行板コンデンサ内部の電界は一様であり、等電位面は電極板と平行になります。
2. 正しい。電荷量 \( Q = CV = \dfrac{\varepsilon S}{d}V \) より、誘電率 \( \varepsilon \) が大きいほど \( Q \) は大きくなります。
3. 誤り。電界の強さ \( E \) は、印加電圧 \( V \) と極板間距離 \( d \) によって決まり、\( E = \dfrac{V}{d} \) となります。電源電圧が一定であるため、誘電率 \( \varepsilon \) に依存せず一定です。
4. 正しい。電束密度 \( D = \varepsilon E = \varepsilon \dfrac{V}{d} \) です。また、ガウスの法則より \( D = \sigma = \dfrac{Q}{S} \) （単位面積当たりの電荷量）となります。
5. 正しい。静電エネルギー \( W = \dfrac{1}{2}CV^2 = \dfrac{1}{2} \dfrac{\varepsilon S}{d} V^2 \) より、面積 \( S \) を大きくすると静電エネルギーは増大します。