35AM47｜第35回 臨床工学技士国家試験 過去問

正答

1

公式正答は 1 です。正答内容は 導体表面は等電位面である。 です。

この問題のポイント

静電平衡状態における導体の性質を理解し、各選択肢を電界・電位・電荷分布の観点から判断する。

解説

静電平衡状態では導体内部の電界はゼロであり、すべての電荷が表面に分布します。このため、導体内部には電位差が生じず、導体全体が等電位になります。選択肢1はこの原理に合致しています。選択肢2は電荷が表面に分布することを無視しており、選択肢3は電界が内部に存在することを前提としているため誤りです。選択肢4は電気力線が内部から出入りすることを示唆しており、これは電界がゼロであることに矛盾します。選択肢5は帯電体の近接による電位差の生じる可能性を示唆していますが、静電平衡では導体内部に電位差は生じません。

選択肢の確認

選択肢1：導体表面は等電位面である。

正答です。 選択肢1は静電平衡状態において導体全体が等電位であることを正しく示しており、正答です。

選択肢2：導体内部には一様な電荷が存在する。

正答ではありません。 選択肢2は電荷が導体内部に一様に分布することを述べていますが、静電平衡では電荷は表面にのみ分布するため誤りです。

選択肢3：導体内部には同心円状に電界が存在する。

正答ではありません。 選択肢3は導体内部に同心円状の電界が存在することを述べていますが、静電平衡では導体内部の電界はゼロであるため誤りです。

選択肢4：導体内部から放射状に電気力線が出入りする。

正答ではありません。 選択肢4は導体内部から電気力線が出入りすることを示唆していますが、静電平衡では導体内部の電界がゼロであるため電気力線は存在しないので誤りです。

選択肢5：導体球に帯電体を近づけると導体内部に電位差が生じる。

正答ではありません。 選択肢5は帯電体の近接により導体内部に電位差が生じる可能性を示唆していますが、静電平衡では導体内部に電位差は生じないため誤りです。

覚えるポイント

• 静電平衡では導体内部の電界はゼロ、電荷は表面に分布する。
• 導体全体は等電位であり、表面が等電位面となる。
• 帯電体の近接でも静電平衡状態では導体内部に電位差は生じない。