【ヒント掲載で使い易い】電験三種(理論)の過去問題集2019★動画と図でやさしく解説

電験三種の過去問解説(理論)：2019年(令和元年)問2
平行板コンデンサの電界の強さ(計算)

図のように、極板間距離d[mm]と比誘電率ε_rが異なる平行板コンデンサが接続されている。極板の形状と大きさは全て同一であり、コンデンサの端効果、初期電荷及び漏れ電流は無視できるものとする。印加電圧を10kVとするとき、図中の二つのコンデンサ内部の電界の強さE_A及びE_Bの値[kV/mm]の組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

	EA	EB
(1)	0.25	0.67
(2)	0.25	1.5
(3)	1.0	1.0
(4)	4.0	0.67
(5)	4.0	1.5

出典元：一般財団法人電気技術者試験センター

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過去問解説

電界の強さは下記式より求められます。

E_A及びE_B部の電圧Vがわからないため悩む方もいらっしゃるかもしれませんが、問題の図を修正すると解きやすくなります。

直列に接続された平行板コンデンサの誘電率ε_rが等しいため、直列接続部の極板間距離dを足し合わせることができます。

各コンデンサの電圧Vは10kVなので、

\(E_A=\displaystyle\frac{10}{10}=1.0[kV/mm]\)

\(E_B=\displaystyle\frac{10}{10}=1.0[kV/mm]\)

したがって、(3)が正解です。