第32回 臨床工学技士国家試験 午後 第45問
電気工学第32回午後
第32回 臨床工学技士国家試験 午後 第45問（電気工学）の正答は 4 です。帯電した導体球では内部の電界はゼロ、表面で電界が最大となり、外部は距離の2乗に反比例して減衰する。
問題
図は、真空中に正電荷で帯電した半径r の導体球の断面である。 図中の各点（＊）において電界強度が最も大きい点はどれか。
- 1. A
- 2. B
- 3. C
- 4. D ✓
- 5. E 導体 A ＊ D ＊ r B ＊ C ＊ E ＊ 真空
正答：4番
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解説
■ 正答：4番 — D
帯電した導体球では内部の電界はゼロ、表面で電界が最大となり、外部は距離の2乗に反比例して減衰する。図で導体表面（半径r上）にある点Dの電界強度が最大となる。
【各選択肢の解説】
1. A
❌ 誤り。導体内部の点で、内部電界はゼロ。
❌ 誤り。導体内部の点で、内部電界はゼロ。
2. B
❌ 誤り。導体外部だが表面より遠く、電界は表面より小さい。
❌ 誤り。導体外部だが表面より遠く、電界は表面より小さい。
3. C
❌ 誤り。外部でBよりさらに遠く、電界は小さい。
❌ 誤り。外部でBよりさらに遠く、電界は小さい。
4. D
✅ 正しい。導体表面（半径r上）の点で電界が最大。
✅ 正しい。導体表面（半径r上）の点で電界が最大。
5. E
❌ 誤り。最も外側の点で、電界は最小（1/r²で減衰）。
❌ 誤り。最も外側の点で、電界は最小（1/r²で減衰）。
【試験対策ポイント】
帯電導体球の電界：内部＝0（静電遮蔽）、表面＝最大（E＝Q/4πε₀r²）、外部＝1/r²で減衰。電位は内部＝表面で一定（等電位）、外部は1/rで減衰。導体内部は等電位・電界ゼロがガウスの法則の基本。
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