クーロンの法則により、2つの点電荷間に働く力はF=Q1Q2/(4πε0r²)で、電荷の積に比例し距離の2乗に反比例する。本問は大きさQの電荷が2つなので、力の大きさはQ×Q/r²=Q²/r²に比例する。
令和8年度 上期 第一種電気工事士 学科 問1
難度
やや易
図のように、空気中に距離r[m]離れて、2つの点電荷+Q[C]と−Q[C]があるとき、これらの点電荷間に働く力F[N]は。
選択肢
解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
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解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
各選択肢の解説
- ア
Q/r² に比例する
距離の2乗に反比例する点は合っているが、電荷は2つともQなので積Q×Q=Q²に比例する。Qの1乗ではない。
- イ
Q/r に比例する
電荷の積Q²ではなくQの1乗とし、距離も2乗ではなく1乗としている。クーロン力はQ²/r²に比例する。
- ウ
Q²/r² に比例する
正解。F=Q×Q/(4πε0r²)なので、Q²に比例しr²に反比例する。
- エ
Q³/r に比例する
電荷は2つなので積はQ²でありQ³にはならない。また距離の2乗に反比例するのでrの1乗でもない。
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