第39回 臨床工学技士国家試験 午後 第46問

平行平板コンデンサ（間隙d、静電容量C_a＝εS/d）に、厚さd/4の導体板を挿入すると、導体内部は電界ゼロで実効的な間隙が d−d/4＝3d/4 に縮む。よってC_b＝εS/(3d/4)＝(4/3)(εS/d)＝（4/3）C_a。5番の3C_aではない。よって4番。

【各選択肢の解説】

（図・選択肢の係数がOCRで潰れているため、正しい物理量で判定する。C_b＝(4/3)C_a になるのは4番）

【試験対策ポイント】

• 平行平板コンデンサ：C＝εS/d（ε＝誘電率、S＝面積、d＝間隙）。
• 導体板（厚さt）を挿入：導体内は電界0なので実効間隙は d−t に減る → C＝εS/(d−t)。誘電体でなく導体なので厚みぶん丸ごと間隙が詰まる。
• 本問：t＝d/4 → 実効間隙3d/4 → 容量は4/3倍。
• 誘電体板を挿入した場合は別（比誘電率で分割した直列合成）なので区別する。