第35回 臨床工学技士国家試験 午前 第47問
電気工学第35回午前
第35回 臨床工学技士国家試験 午前 第47問(電気工学)の正答は 1 です。電荷が静止している導体(静電平衡)では、内部に電界があれば自由電子が動いてしまうので、内部の電界はゼロ。
問題
帯電している導体球が真空中におかれている。正しいのはどれか。
ただし、導体には電流は流れておらず、すべての電荷が静止しているものとする。
- 1. 導体表面は等電位面である。 ✓
- 2. 導体内部には一様な電荷が存在する。
- 3. 導体内部には同心円状に電界が存在する。
- 4. 導体内部から放射状に電気力線が出入りする。
- 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:1番
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この問題の正答率(MEカコモン利用者の実データ)
初回正答率 50%参考値
10人の初回解答から算出(2026年10月21日時点)。母数が少ないため参考値です
同じ利用者の2回目以降の解答は除外しています(再挑戦を含めると正答率は実力より高く出るため)。国家試験の公式発表値ではなく、MEカコモンで実際に解かれた記録にもとづく数値です。
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解説
■ 正答:1番 — 導体表面は等電位面である。
電荷が静止している導体(静電平衡)では、内部に電界があれば自由電子が動いてしまうので、内部の電界はゼロ。電界がゼロなら電位差も生じないので、導体全体が等電位で、表面は等電位面になる。
【各選択肢の解説】
1. 導体表面は等電位面である。
✅ 正しい(=正答)。内部・表面を含め導体全体が同じ電位になる。電気力線は表面に垂直に出る。
✅ 正しい(=正答)。内部・表面を含め導体全体が同じ電位になる。電気力線は表面に垂直に出る。
2. 導体内部には一様な電荷が存在する。
❌ 誤り。電荷どうしが反発して外側へ移る。正しくは電荷は導体表面にだけ分布し、内部の電荷はゼロ。
❌ 誤り。電荷どうしが反発して外側へ移る。正しくは電荷は導体表面にだけ分布し、内部の電荷はゼロ。
3. 導体内部には同心円状に電界が存在する。
❌ 誤り。正しくは導体内部の電界はゼロ。
❌ 誤り。正しくは導体内部の電界はゼロ。
4. 導体内部から放射状に電気力線が出入りする。
❌ 誤り。正しくは電気力線は導体表面から外へ、表面に垂直に出る。内部には電気力線はない。
❌ 誤り。正しくは電気力線は導体表面から外へ、表面に垂直に出る。内部には電気力線はない。
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。
❌ 誤り。静電誘導で表面の電荷分布は偏るが、その偏りが外の電界を内部で打ち消す。正しくは内部の電界はゼロのままで、導体は等電位を保つ(静電遮へいの原理)。
❌ 誤り。静電誘導で表面の電荷分布は偏るが、その偏りが外の電界を内部で打ち消す。正しくは内部の電界はゼロのままで、導体は等電位を保つ(静電遮へいの原理)。
【試験対策ポイント】
静電平衡の導体
- 内部電界=0、全体が等電位
- 電荷は表面のみ(とがった所ほど密)
- 電気力線は表面に垂直
- 外の電界を遮る=静電遮へい(シールドの原理)
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