試験問題　第3種電気主任技術者　理論

問題(平成17年)

真空中において、一辺の長さが30[cm]の正三角形の各頂点に2×10^-8[C]の正の点電荷がある。この場合、各点電荷に働く力の大きさF[N]の値として、最も近いのは次のうちどれか。
ただし、真空中の誘電率をε0=1/(4π×9×10⁹)[F/m]とする。
(1)6.92×10^-5
(2)4.00×10^-5
(3)3.46×10^-5
(4)2.08×10^-5
(5)1.20×10^-5

解答

(1)

解説

正の点電荷は、互いに反発しあいます。

QbによってQaに作用する力の大きさFaは、
Fa=QaQb/(4πε0r²)
=(2×10^-8×2×10^-8)/(1/9×10⁹×0.3²)
=400×10^-7
Qb=Qcなので、Fa=Fb

F=Fa　cos30°＋Fb　cos30°
=Fa√3/2＋Fb√3/2
=√3Fa
=6.92×10^-5

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