令和5年度上期 理論 第三種電気主任技術者試験 問20
問17及び問18は選択問題であり、問17又は問18のどちらかを選んで解答すること。 両方解答すると採点されません。 （選択問題） 図のように、極板間の厚さ d [m]、表面積 S [m^2] の平行板コンデンサ A と B がある。 コンデンサ A の内部は、比誘電率と厚さが異なる3種類の誘電体で構成され、極板と各誘電体の水平方向の断面積は同一である。 コンデンサ B の内部は、比誘電率と水平方向の断面積が異なる3種類の誘電体で構成されている。 コンデンサ A の各誘電体内部の電界の強さをそれぞれ E_A1、E_A2、E_A3、コンデンサ B の各誘電体内部の電界の強さをそれぞれ E_B1、E_B2、E_B3 とし、端効果、初期電荷及び漏れ電流は無視できるものとする。 また、真空の誘電率を ε_0 [F/m] とする。 両コンデンサの上側の極板に電圧 V [V] の直流電源を接続し、下側の極板を接地した。 次の(a)及び(b)の問に答えよ。 （図: コンデンサAは上から d/6 の 2ε_0(E_A1)、d/3 の 3ε_0(E_A2)、d/2 の 6ε_0(E_A3) の3層。コンデンサBは左から幅 S/6 の 2ε_0(E_B1)、S/3 の 3ε_0(E_B2)、S/2 の 6ε_0(E_B3) の3列。） (b) コンデンサ A 全体の蓄積エネルギーは、コンデンサ B 全体の蓄積エネルギーの何倍か、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
正答2