図のように,面積Aの平板電極間に,厚さdで誘電率εの絶縁物が入っている平行平板コンデンサがあり,直流電圧Vが加わっている…

一般問題 第1問

図のように,面積Aの平板電極間に,厚さdで誘電率εの絶縁物が入っている平行平板コンデンサがあり,直流電圧Vが加わっている。このコンデンサの静電エネルギーに関する記述として,正しいものは。

第一種電気工事士(学科) 令和4年度 第1問の図
正答 イ
正答は (1)。 【結論】 コンデンサの静電容量と静電エネルギーは、次の式で表されます。  静電容量 C = ε × A ÷ d  静電エネルギー W = 1/2 × C × V² 2つ目の式から、静電エネルギーは電圧Vの2乗に比例します。正しいのは(1)(イ)です。 【式を組み合わせると】  W = 1/2 × ε × A × V² ÷ d この形にすると、ほかの量との関係も一度に読み取れます。  電圧V    2乗に比例  面積A    比例  誘電率ε   比例
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 距離d    反比例 【誤りの選択肢】 (2) 電極の面積Aに反比例する  面積が広いほど静電容量が大きくなり、エネルギーも大きくなります。比例です (3) 電極間の距離dに比例する  距離が開くほど静電容量は小さくなります。反比例です (4) 誘電率εに反比例する  誘電率が大きいほど静電容量が大きくなります。比例です 【間違えやすい点】 距離dだけが分母にあります。「面積と誘電率は分子、距離は分母」と覚えておくと、比例と反比例の取り違えを防げます。

出典:令和4年度第一種電気工事士学科試験 問1(一般財団法人 電気技術者試験センター 公表)出典元ページ

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