【過去問解説】H26理論 問2 静電気の性質に関する穴埋め問題

問題

図のように真空中において,負に帯電した帯電体Aを,帯電していない絶縁された導体Bに近づけると,導体Bと帯電体Aに近い側の表面c付近に\( \fbox {  (ア) } \) の電荷が現れ,それと反対側の表面d付近に \( \fbox {  (イ) } \)の電荷が現れる。
この現象を\( \fbox {  (ウ) } \)という。

上記の記述中の空白箇所(ア),(イ)及び(ウ)に当てはまる組合せとして,正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

$$ \begin{array}{cccc} \ &(ア)&(イ)&(ウ)\\ \hline (1) &正 &負 &静電遮へい\\ \hline (2) &負 &正 &静電誘導 \\ \hline (3) &負 &正 &分極\\ \hline (4) &負 &正 &静電遮へい \\ \hline (5) &正 &負 &静電誘導 \\ \hline \end{array} $$

解説

答え:(5)

表面c付近の電荷分布について

負に帯電した導体Aが近づく,表面c付近にはプラスの電荷が引き寄せられるため,「正」に帯電します。

表面d付近の電荷分布について

導体Bの内部全体での電荷の合計は0になりますが,表面c側にプラスの電荷が偏って分布しているため,反対側にある表面d付近にはマイナスの電荷が多く存在することになります。

よって表面d付近は「負」帯電します。

導体に電荷を近づけると,反対の符号を持つ電荷が表面付近に現れる現象を「静電誘導」といいます。

補足

導体Bは表面は絶縁されているが,内部は導体であるので,電荷の移動が生じる「静電誘導」が発生します。似たような現象に「誘電分極」があります。

誘電分極とは,絶縁体に電荷を近づけると反対の符号を持つ電荷表面吹きに現れる現象です。
この2つの現象の違いは,内部の電荷動きの違いによるものです。

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この記事を書いた人

中学校教師から電気エンジに転職し現在は66kV/155MWの工場で電気主任技術者として活動中です。
電験3種、電験2種を独学で合格した経験から、初心者がつまづきやすいポイントをどこよりもわかりやすく解説する電験ブログを目指して活動しています。
2023年より、電験三種のオンライン家庭教師も始めました!
目標は、電気監理技術者と独立し、年収1000万以上を達成することです。

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