問題文
次の文章は、平行板コンデンサの電界に関する記述である。
極板間距離 \(d_0\) [m] の平行板空気コンデンサの極板間電圧を一定とする。
極板と同形同面積の固体誘電体 (比誘電率 \(\epsilon_r > 1\)、厚さ \(d_{1}\) [m] < \(d_{0}\) [m]) を極板と平行に挿入すると、空気ギャップの電界の強さは、固体誘電体を挿入する前の値と比べて (ア) 。
また、極板と同形同面積の導体 (厚さ \(d_{2}\) [m] < \(d_{0}\) [m]) を極板と平行に挿入すると、空気ギャップの電界の強さは、導体を挿入する前の値と比べて (イ) 。
ただし、コンデンサの端効果は無視できるものとする。
上記の記述中の空白箇所(ア)及び(イ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
選択肢
電圧 \(V\) が一定の条件である。
(ア) 誘電体を挿入すると、誘電体内部の電界が弱められる分、電圧 \(V\) を維持するために空気層の電界は**強くなる**(等価的な極板間距離が短くなるため)。
(イ) 導体を挿入すると、導体内部の電界は0となるため、実質的な極板間距離が \(d_0 - d_2\) に減少し、空気層の電界は \(V/(d_0 - d_2)\) となり**強くなる**。