問題文
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 \(E_{A1}, E_{A2}, E_{A3}\)、コンデンサBの各誘電体内部の電界の強さをそれぞれ \(E_{B1}, E_{B2}, E_{B3}\) 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 \(\varepsilon_{0}[\mathrm{F/m}]\) 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。
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選択肢
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(1)
\(E_{A1}>E_{A2}>E_{A3}\) 最大値 \(\dfrac{3V}{5d}\)
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(2)
\(E_{A1}<E_{A2}<E_{A3}\) 最大値 \(\dfrac{3V}{5d}\)
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(3)
\(E_{A1}=E_{A2}=E_{A3}\) 最大値 \(\dfrac{V}{d}\)
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(4)
\(E_{A1}>E_{A2}>E_{A3}\) 最大値 \(\dfrac{9V}{5d}\)
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(5)
\(E_{A1}<E_{A2}<E_{A3}\) 最大値 \(\dfrac{9V}{5d}\)