2026年7月無線工学の基礎
A-2
図1に示す厚さ2d〔m〕の平行平板空気コンデンサの空気層が、電圧Vを昇圧中に300〔V〕で破壊された。次に、図2に示すように、同じコンデンサの極板の間に厚さがd〔m〕で面積が平行平板の面積に等しく比誘電率εrの値が5の誘電体を挿入し、Vを昇圧中にコンデンサの空気層が破壊された。このときのVの値として、正しいものを選べ。ただし、空気の比誘電率を1とする。
この問題で問われるポイント
論点は「電気磁気学」です。 公式を正しく当てはめて計算できるかがポイントです。 選択肢の中から「正しいもの」を1つ選ぶ設問です。
同じ論点の関連問題
- 次の記述は、図に示すようにx軸に沿ってx方向に電界E〔V/m〕が分布しているとき、x軸に沿った各点の電位差について述べたものである。内に入れるべき字句の正しい組合せを選べ。ただし、点aの電位を0〔V〕とする。(1)点aと点bの二点間の電位差は、A〔V〕である。(2)点bと点cの二点間の電位差は、B〔V〕である。(3)点aと点dの二点間の電位差は、C〔V〕である。無線工学の基礎 問1
- 次の記述は、図1に示すように、面が直交した半径r〔m〕の円形コイルA及びBのそれぞれに直流電流I〔A〕を流したときのA及びBの中心点Oにおける合成磁界H0について述べたものである。内に入れるべき字句を下の番号から選べ(ア〜オ、それぞれ一つ)。(1)図2に示すように、Aの面を紙面上に置いて電流Iを流したとき、Aによる点Oの磁界HAの方向は、紙面のアの方向である。(2)HAの強さは、イ〔A/m〕である。(3)HAの方向とBによる点OのHBの方向は、ウ〔rad〕異なる。(4)したがって、H0の強さは、エ〔A/m〕である。(5)また、HAの方向とH0の方向は、オ〔rad〕異なる。無線工学の基礎 問1
- 図に示すように、一辺の長さr〔m〕の正三角形abcのそれぞれの頂点に紙面に垂直な無限長導線を置き、それぞれの導線に同じ大きさと方向の直流電流I〔A〕を流した。このとき、一本の導線の1〔m〕当たりに作用する電磁力の大きさF0を表す式として、正しいものを選べ。ただし、導線は真空中にあり、真空の透磁率を4π×10-7〔H/m〕とする。無線工学の基礎 問3
- 図に示すような透磁率がμ〔H/m〕の鉄心で作られた磁気回路の磁路abの磁束φを表す式として、正しいものを選べ。ただし、磁路の断面積はどこもS〔m2〕であり、図に示す各磁路の長さab、cd、ef、ac、ae、bd、bfはl〔m〕で等しいものとし、磁気回路に漏れ磁束はないものとする。また、コイルCの巻数をN、Cに流す直流電流をI〔A〕とする。無線工学の基礎 問5
- 次の記述は、電界の強さがE〔V/m〕の均一な電界中の電子Dの運動について述べたものである。内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。ただし、図に示すようにDは、電界の方向との角度θがπ/6〔rad〕、初速度がV0〔m/s〕で原点Oから電界中に放出されるものとし、DはこのDの電界からのみ力を受けるものとする。また、Dの電荷の大きさ及び質量をe〔C〕及びm〔kg〕とし、DがOから放出されてからの時間をt〔s〕とする。(1)Dは、x方向には力を受けないので、x方向の速さは、Vx=V0/2〔m/s〕の等速度である。(2)Dは、y方向には減速する力を受けるので、y方向の速さは、Vy=√3V0/2-At〔m/s〕に従って変化する。(3)Vy=0〔m/s〕のときyが最大となり、その値ymは、ym=B〔m〕である。(4)また、そのときのxをxmとすると、その値xmは、xm=C〔m〕である。無線工学の基礎 問1