問題静電界における電界と電位に関する記述として、誤っているものはどれか。
- a電界の強さが零である点では、電位も必ず零である。
- b点電荷を等電位面に沿って移動させるとき、静電力がする仕事は零である。
- c電界の強さの大きさは、距離に対する電位の変化率(電位の傾き)の大きさに等しい。
- d等電位面と電気力線は、互いに直交する。
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正解:a. 電界の強さが零である点では、電位も必ず零である。
電界は電位の空間的な変化率で決まるため、電界が零でも電位が零とは限らない。例えば等しい正電荷 2 個の中点では電界は零だが電位は零ではないので、この記述は誤りである。等電位面上では電位が変化せず電位の傾きの向きが面に垂直となるため電気力線と等電位面が直交すること、電界の大きさが電位の傾きの大きさに等しいこと、等電位面に沿う移動では電位差が零で仕事も零になることは、いずれも正しい。
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