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【電験3種理論】平成21年問1を解く【コンデンサ問題】

今日の記事は「並列接続されたコンデンサとの闘い」がテーマだ。自分がどこに気を付け、どんな知識で正解を出せたかを共有しておく。

こんな記事に出逢ったこともまた運命なので、メモを出して一緒に解いてみよう。

 

おはようございます。

電験と電気業界を研究している桜庭裕介です。 

初めての方もいらっしゃると思いますので、いつもの簡単な自己紹介を添えておきます。

≪実績≫
❑転職関係❑

『残業10時間以下』&『年収変動なし』の企業に転職成功

※詳細を下記のnoteに集約
電気エンジニアとしての決断【超大手企業を退社する選択】

❑電験研究歴❏
✔トータル100年分の過去問を分析

・電験1種 40年分
・電験2種 40年分
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✔雑誌連載を開始
「理論の超入門」

❑TOEIC❑

✔半年で885点取得

電気エンジニアTOEIC攻略までの道のり【800点までは取れる】

一言で言うと、電験をずっと分析してきた人間。

桜庭裕介|電験&電気仕事|MBA挑戦中@denken_1
 
 

夢はある?と最近聞かれた。

電気、プラントの運転操作を教えて、自分が飯を食えれば最高だと答えた。

妻子なしなら、小さなアパートの一室で納豆や卵とごはんだけの食事で暮らすと思う(栄養の事は無知)

今後、確実に介護施設の問題が挙がる。
そこに貢献できれば良い。

そんな事を考えている。

 
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さっそく、問題解説に入ります。

電験3種理論 平成21年問1

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解いた結果

「正解」だ!!

連続正解数が18を超えた。凄いだろう!!(何年やっているんだよと思われて当然。ですが、嬉しい。)

 

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押さえるべきポイント

コンデンサ問題は覚えておくべき公式が多い。故に、公式を覚えることが苦手な人は鬼門と感じる問題かもしれない。

だが、ポイントを押さえておくだけで、この手の問題は得点源にできる。是非ともこの問題を何度も解く中で公式を覚えてみて欲しい。

 

1.コンデンサの電界は簡単に求められる

コンデンサにかかる電圧(電位)÷コンデンサの隙間(電極間距離)

 

かなり単純だ。

電界Eというのは「電圧」「距離」だけでいいのだ。

誘電率やその他の記号は関与しない。

コンデンサが並列に接続された時点で、電圧は同じであるから、距離でしか電圧の違いが生まれないと覚えておくといい。

 

2.電束密度も簡単に求まる

電束密度は「D」で表現されることが多い。どうやって求めるかというと

D=「誘電率※」×「電界」

※比誘電率×真空の誘電率

 

大抵、比誘電率と真空の誘電率は問題に与えられている。そうなれば、電界を求めることで自ずと電束密度が求める。

もし、誘電率を求めるような問題の場合、それ以外の記号には条件が提示されているだろう。

式を立ててやるだけだ。

 

3.電束の定義を覚えているか

(ウ)を解く際に必要になる知識だ。

そして、電験ではちょこちょっこ必要となる知識なので、ここで覚えておくといい。

電荷1(C)から一本の電束が放射される

これは「定義」だ。

この定義を覚えておくと、いいことがある。

 

4.電束密度と面積の関係性を知ろう

1(C)を面積で割ることで、電束の密度になるのだ。

(別の表現をすると「単位面積あたり」とも言われる)

 

つまり、電荷量が与えられていない場合

①電界求める

②電束密度求める

③面積が分かっている

 

よって、電荷量が求まるといった感じで問題が解けるのだ。

それがこの平成21年問1である。

 

高専時代にこの手の問題は沢山解いた記憶がある。闇雲に解かせるのではなく、論理的に分かりやすく説明すれば、楽に解けると今は思う。

 

まとめ

以上「平成21年問1を解く【コンデンサ問題】」の記事となります。

 

コンデンサ問題は「公式問題」と言っても過言ではありません。きちんと問題パターンを把握して公式を使いこなせるようになりましょう。

この記事で「電界」「電束密度」「電荷算出」を学ぶことができているので、大きく成長できていると思います。

今日もお疲れ様でした。良い一日を!!

 

使っている問題集について

問い合わせを頂いたので、共有しておきます。

自分は電気書院から出版されている「電験3種過去問題集」を使用しています。

 

❑電験3種過去問題集(平成30年)❑

 

※ただし、解説がちょっと難しいです。図も少ないので初学者にとっては厳しいと思われます。(怒られるかな・・・)

事実、口コミにも厳しいコメントがあるのでベースの知識が結構必要と言えるでしょう。

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電験3種過去問題集 平成30年版

総チェックという感覚で使用される人にとっては、一気に問題に触れられるので使いやすいと思います。電話帳サイズなので持ち運びが難点ですが・・・。