ミニテスト 理論

コンデンサの基礎と計算 ミニテスト【第3回】

コンデンサの基礎と計算」のミニテスト第3回(全5問)です。

コンデンサの基礎と計算 ミニテスト

第1回 第2回 第3回

テストの使い方

まず自分で答えを考えてから「解答を見る」をタップしてください。間違えた問題は解説記事に戻って確認すると効果的です。

第1問

直列接続した 2μF と 3μF のコンデンサに 100V を加えた。2μF にかかる電圧 [V] はいくらか。

(1)20
(2)40
(3)60
(4)80
(5)100

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正解:(3)60
直列ではQ同じ。合成C=6/5=1.2μF、Q=120μC。V=Q/C₁=120/2=60V

第2問

コンデンサを電源につないだまま誘電体(εr=3)を挿入すると蓄えられるエネルギーは何倍か。

(1)1/3
(2)1
(3)3
(4)9
(5)1/9

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正解:(3)3
電圧一定でCが3倍→W=½CV²も3倍

第3問

平行平板コンデンサの極板面積を2倍、極板間距離も2倍にした。静電容量はどうなるか。

(1)1/4倍
(2)1/2倍
(3)変わらない
(4)2倍
(5)4倍

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正解:(3)変わらない
C=εA/d。面積2倍÷距離2倍=変化なし

第4問

同じ静電容量・同じ定格電圧の理想的なコンデンサ2個を直列接続し、各コンデンサが電圧を均等に分担すると仮定する。この直列全体に加えられる電圧の理論上限は、1個の定格電圧の何倍か。

(1)1/2倍
(2)1倍
(3)2倍
(4)4倍
(5)判断できない

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正解:(3)2倍
仮定どおり各コンデンサが全電圧の1/2ずつを受け持つ理想条件では、直列全体の理論上限は1個の定格電圧の2倍です。実部品では静電容量のばらつきや漏れ電流などで均等分担しないことがあるため、条件なしに定格電圧を単純合算できません。

第5問

20μF に 100V で充電した電荷量 [mC] はいくらか。

(1)0.2
(2)0.5
(3)1.0
(4)2.0
(5)20

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正解:(4)2.0
Q=CV=20×10⁻⁶×100=2×10⁻³C=2.0mC

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