令和2年(2020年) 電験三種 理論 問2

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  問2

 　四本の十分に長い導体円柱①～④が互いに平行に保持されている。（①～④は等しい直径を持ち，図の紙面を貫く方向に単位長さあたりの電気量+Q［C/m］又は-Q［C/m］で均一に帯電している。ただし，0＞0とし，①の帯電電荷は正電荷とする。円柱の中心軸と垂直な面内の電気力線の様子を図に示す。ただし，電気力線の向きは示していない。このとき，①～④が帯びている単位長さあたりの電気量の組合せとして，正しいものを次の（1）～（5）のうちから一つ選べ。

	①	②	③	④
（１）	+Q	+Q	+Q	+Q
（２）	+Q	+Q	-Q	-Q
（３）	+Q	-Q	+Q	+Q
（４）	+Q	-Q	-Q	-Q
（５）	+Q	+Q	+Q	-Q

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答え　(2)

　電気力線は図のように２つの電荷が正負の場合と、どちらも正の場合は、次のように表すことができます。

　①+Qより、③、④の電気力線の形は、電荷の極性が正負の場合と同じなので、③、④は-Qとなります。

　また、③と②は極性が正負の場合と形が同じなので、②は+Qとなります。

　分かりにくいですが、①の上側の電気力線の方向と、②の上側の電気力線の方向は、どちらも正の場合と同じとなっていることからも、②は+Qとなります。