2026年版・1-2

電気理論：静電気・電界・コンデンサの一問一答

2級電気工事施工管理技士（第一次検定）「電気理論」から、電気理論：静電気・電界・コンデンサに関する4択問題を10問。「答えと解説を見る」を開くと、正解とその理由がその場で読めます。会員登録は不要です。

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問題

上から順に解いてみてください。答えは各問の下で確認できます。本試験には五肢択一の問題も含まれますが、ここでは4択で出題しています。

問11-2

真空中に置いた2つの点電荷の間に働く静電力に関する記述として、最も適当なものはどれか。

①電荷間の距離を2倍にすると、力は1／4倍になる。
②電荷間の距離を2倍にすると、力は1／2倍になる。
③電荷間の距離を2倍にすると、力は2倍になる。
④電荷間の距離を2倍にしても、力は変わらない。

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正解 ①電荷間の距離を2倍にすると、力は1／4倍になる。

解説
クーロンの法則により、2つの点電荷の間に働く静電力は、電荷の積に比例し、距離の2乗に反比例します（F＝kQ₁Q₂／r²）。距離が2倍になると、力は 1／2²＝1／4倍になります。
同じ種類の電荷どうしは反発し、異なる種類の電荷どうしは引き合います。

他の選択肢について
・1／2倍：距離に反比例すると考えた誤りです。
・2倍：距離が遠くなると、力は弱くなります。
・変わらない：静電力は距離によって変わります。

覚え方のポイント
「距離の2乗に反比例」は、静電力（クーロンの法則）と磁極の間に働く力の両方で成り立ちます。照度が光源からの距離の2乗に反比例する関係（逆2乗の法則）と同じ形です。

問21-2

間隔2cmで平行に置かれた2枚の導体板の間に200Vの電圧を加えたとき、導体板間の平等電界の大きさの値として、正しいものはどれか。

①1×10²V/m
②1×10⁴V/m
③4V/m
④1×10³V/m

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正解 ②1×10⁴V/m

解説
平行な導体板の間の電界は平等電界で、その大きさは E＝V／d〔V/m〕で求めます。間隔はメートルに直して d＝2cm＝0.02m です。
E＝200÷0.02＝10,000V/m＝1×10⁴V/m です。

他の選択肢について
・1×10²V/m：間隔を2（cm）のまま計算した値（200÷2）です。
・4V/m：電圧と間隔を掛けた値（200×0.02）です。
・1×10³V/m：2cmを0.2mと換算を誤った値（200÷0.2）です。

覚え方のポイント
電界の単位〔V/m〕は「1mあたり何Vか」を表すので、E＝V／d と単位から式を思い出せます。cmやmmをmに直すのを忘れるのが典型的なミスです。

問31-2

平行板コンデンサの静電容量に関する記述として、最も適当なものはどれか。

①極板の間隔を2倍にすると、静電容量は2倍になる。
②極板の面積を2倍にすると、静電容量は1／2倍になる。
③極板の間隔を2倍にすると、静電容量は1／2倍になる。
④極板の面積を2倍にすると、静電容量は4倍になる。

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正解 ③極板の間隔を2倍にすると、静電容量は1／2倍になる。

解説
平行板コンデンサの静電容量は C＝εS／d（ε：誘電率、S：極板の面積、d：極板の間隔）で表されます。静電容量は面積に比例し、間隔に反比例するので、間隔を2倍にすると1／2倍になります。

他の選択肢について
・間隔2倍で2倍：間隔とは反比例の関係です。
・面積2倍で1／2倍：面積とは比例の関係で、2倍になります。
・面積2倍で4倍：面積に比例するので2倍で、4倍にはなりません。

覚え方のポイント
「広い極板ほどたくさん電気をためられ、近いほどよく引き合う」と考えると、C＝εS／dの形を覚えやすくなります。極板の間に誘電体（比誘電率εr）を入れると、静電容量はεr倍になります。

問41-2

静電容量2μFと3μFのコンデンサを並列に接続したときの合成静電容量の値として、正しいものはどれか。

①1.2μF
②6μF
③2.5μF
④5μF

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正解 ④5μF

解説
コンデンサの並列接続の合成静電容量は、各静電容量の和です。C＝2＋3＝5μF です。
並列にすると極板の面積が広がったのと同じことになるため、静電容量は増えます。

他の選択肢について
・1.2μF：直列接続の合成静電容量（2×3）÷（2＋3）の値です。
・6μF：2つの値の積で、計算方法が誤っています。
・2.5μF：2つの値の平均です。

覚え方のポイント
コンデンサは抵抗と逆で、「並列は足し算、直列は和分の積」です。抵抗の合成と取り違えるのが最も多いミスなので、問題を解くたびに「抵抗か、コンデンサか」を確認します。

問51-2

静電容量3μFと6μFのコンデンサを直列に接続したときの合成静電容量の値として、正しいものはどれか。

①2μF
②9μF
③4.5μF
④18μF

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正解 ①2μF

解説
コンデンサの直列接続の合成静電容量は、抵抗の並列と同じ形の「和分の積」で求めます。C＝（3×6）÷（3＋6）＝18÷9＝2μF です。
直列の合成静電容量は、小さいほうの静電容量（3μF）よりも小さくなります。

他の選択肢について
・9μF：並列接続の合成静電容量（3＋6）です。
・4.5μF：2つの値の平均です。
・18μF：2つの値の積で、和で割り忘れた値です。

覚え方のポイント
直列にすると極板の間隔が広がったのと同じことになるため、静電容量は小さくなります。「コンデンサの直列＝抵抗の並列と同じ計算」と覚えます。

問61-2

静電容量10μFのコンデンサに100Vの直流電圧を加えたとき、コンデンサに蓄えられる電荷の値として、正しいものはどれか。

①1×10⁻⁵C
②1×10⁻³C
③1×10⁻⁷C
④1C

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正解 ②1×10⁻³C

解説
コンデンサに蓄えられる電荷は Q＝CV で求めます。10μF＝10×10⁻⁶F なので、Q＝10×10⁻⁶×100＝1×10⁻³C です。

他の選択肢について
・1×10⁻⁵C：電圧を掛けずに、静電容量だけをFに直した値です。
・1×10⁻⁷C：静電容量を電圧で割った値（10×10⁻⁶÷100）です。
・1C：μ（10⁻⁶）をm（10⁻³）と取り違え、10×10⁻³×100 と計算した値です。

覚え方のポイント
Q＝CV（電荷＝静電容量×電圧）。μFをFに直すときは10⁻⁶を掛けます。単位の換算で桁を誤らないことが、コンデンサの計算の最大のポイントです。

問71-2

静電容量20μFのコンデンサに100Vの直流電圧を加えたとき、コンデンサに蓄えられる静電エネルギーの値として、正しいものはどれか。

①0.2J
②2×10⁻³J
③0.1J
④1×10⁻³J

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正解 ③0.1J

解説
コンデンサに蓄えられる静電エネルギーは W＝（1／2）CV² で求めます。
W＝（1／2）×20×10⁻⁶×100²＝（1／2）×20×10⁻⁶×10,000＝0.1J です。

他の選択肢について
・0.2J：1／2を掛け忘れた値（CV²）です。
・2×10⁻³J：電荷 Q＝CV の値をエネルギーと取り違えた値です。
・1×10⁻³J：電圧を2乗せずに（1／2）CV で計算した値です。

覚え方のポイント
エネルギーの式は「1／2×○×□²」の形がそろっています。コンデンサは W＝（1／2）CV²、コイルは W＝（1／2）LI²。セットで覚えると忘れにくくなります。

問81-2

平行板コンデンサの極板間を空気から比誘電率4の誘電体に置き換えたとき、静電容量の変化として、正しいものはどれか。ただし、極板の面積と間隔は変えないものとする。

①1／4倍になる
②2倍になる
③16倍になる
④4倍になる

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正解 ④4倍になる

解説
平行板コンデンサの静電容量 C＝εS／d は誘電率εに比例します。誘電率は ε＝ε₀×εr（ε₀：真空の誘電率、εr：比誘電率）なので、比誘電率4の誘電体を入れると静電容量は4倍になります（空気の比誘電率はほぼ1）。

他の選択肢について
・1／4倍：誘電率に反比例すると考えた誤りです。
・2倍：比誘電率の平方根をとった値で、根拠がありません。
・16倍：比誘電率を2乗した値で、誤りです。

覚え方のポイント
誘電体を入れると、誘電分極によって極板により多くの電荷を蓄えられるようになります。コンデンサにセラミックやフィルムなどの誘電体を使うのは、小さな寸法で大きな静電容量を得るためです。

問91-2

電気力線の性質に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

①電気力線どうしは、互いに交わることがある。
②電気力線は、正の電荷から出て負の電荷に入る。
③電気力線の密度は、その点の電界の強さを表す。
④電気力線は、導体の表面に垂直に出入りする。

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正解 ①電気力線どうしは、互いに交わることがある。

解説
電気力線は、電界の様子を表すための仮想の線です。ある点の電界の向きは1つに決まるので、電気力線どうしが交わったり、枝分かれしたりすることはありません。

他の選択肢について
・正の電荷から出て負の電荷に入る：電気力線の基本的な性質です。
・密度が電界の強さを表す：電気力線が密なところほど電界が強くなります。
・導体の表面に垂直に出入りする：静電状態の導体の表面は等電位なので、電気力線は表面に垂直になります。

覚え方のポイント
電気力線の性質は「＋から出て－に入る」「交わらない」「密度＝電界の強さ」「導体表面に垂直」「等電位面と直交する」。磁力線（N極から出てS極に入る）の性質と対にして覚えます。

問101-2

導体を金属で囲んで接地し、外部の電界の影響が内部に及ばないようにすることを表す用語として、最も適当なものはどれか。

①静電誘導
②静電遮へい
③電磁誘導
④誘電分極

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正解 ②静電遮へい

解説
静電遮へい（静電シールド）は、機器や電線を接地した金属で囲み、外部の電界による影響（誘導）を遮る方法です。シールド付きのケーブルや計測器の外箱などで利用されています。

他の選択肢について
・静電誘導：帯電した物体を導体に近づけると、導体の近い側に異種の電荷、遠い側に同種の電荷が現れる現象です。静電遮へいは、この静電誘導を防ぐためのものです。
・電磁誘導：コイルを貫く磁束が変化すると起電力が生じる現象です。
・誘電分極：誘電体（絶縁物）の内部で、電荷がわずかに偏る現象です。

覚え方のポイント
「静電誘導が起きる → それを防ぐのが静電遮へい」。通信線や計装ケーブルにシールドを施し、その片端を接地するのは、ノイズ（誘導障害）を防ぐためです。

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※本ページの問題・解説は、生成AI（人工知能）を活用して作成しています。