2022年度 電験3種 下期 - 理論 - 問2 電験3種 配点 5

図のように、平行板コンデンサの上下極板に挟まれた空間の中心に、電荷 \( Q \) [C]を帯びた導体球を保持し、上側極板の電位が \( E \) [V]、下側極板の電位が \( -E \) [V] となるように電圧源をつないだ。ただし、\( E>0 \) とする。同図に、二つの極板と導体球の間の電気力線の様子を示している。 このとき、電荷 \( Q \) [C]の符号と導体球の電位 \( U \) [V] について、正しい記述のものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

• (1)

  \( Q>0 \) であり、\( 0<U<E \) である。
• (2)

  \( Q>0 \) であり、\( U=E \) である。
• (3)

  \( Q>0 \) であり、\( 0<E<U \) である。
• (4)

  \( Q<0 \) であり、\( U<-E \) である。
• (5)

  \( Q<0 \) であり、\( -E<U<0 \) である。