図のように,面積Aの平板電極間に,厚さがdで読電率εの絶縁物が入っている平行平板コンデンサかあり,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。
答え
イ.電圧Vの2乗に比例する。
ロ.電極の面積Aに反比例する。
ハ.電極間の距離dに比例する。
ニ.誘電率εに反比例する。
『出典:令和4年度第一種電気工事士筆記試験【午前】(問1)』
解説
正解は「イ.電圧Vの2乗に比例する。」です。
この問題のポイントは、コンデンサの静電エネルギーについてです。
問題を解くには2つの公式を知っておく必要があります。
①平行平板コンデンサの静電容量を求める式
\(C=ε\Large{\frac{A}{d}}\normalsize{[F]}\)
②コンデンサーに蓄えられるエネルギーの公式
\(W_C=\Large{\frac{1}{2}}\normalsize{CV^{2}}[J]\)
コンデンサーに蓄えられるエネルギーの公式について詳しくは、こちらの記事をご覧ください。
②の式に①を代入すると答えが分かります。
「イ.」は、電圧Vの2乗に比例するので正しいです。
「ロ.」は、面積Aに比例するので誤りです。
「ハ.」は、距離dに反比例するので誤りです。
「二.」は、誘電率εに比例するので誤りです。
ボルベア
①と②の公式を覚えておこう!
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