令和8年度 1級電気工事施工管理技士 第一次検定 No.1は、平行板コンデンサの静電容量を求める問題です。この問題では、4つの選択肢の中から、正しい値を選びます。
この問題は、平行板コンデンサの静電容量の式(面積・厚さ・比誘電率)を問うものです。なかでも引っかけの核心は厚さがmmで与えられていることで、mに直してから式に入れられるかが分かれ目になります。
※ 問題文そのものは、建設業振興基金が公開している公式サイトで確認できます。
正解:選択肢3(正しい値)
問題で与えられた値を整理します。
電極板の面積 A = 0.4 m2
比誘電率 εr = 4
誘電体の厚さ d = 2 mm = 0.002 m
平行板コンデンサの静電容量は C = εrε0A / d で求めます。図では誘電体が極板の間を隙間なく満たしているので、この式がそのまま使えます。
まず面積を厚さで割ります。
A / d = 0.4 ÷ 0.002 = 200
ここへ比誘電率を掛けます。
C = 4 × 200 × ε0 = 800 ε0 〔F〕
選択肢3の「800 ε0」が正しい値ということです。
引っかけはmmをmに直し忘れることです。2をそのまま入れると 0.4÷2=0.2、これに4を掛けて 0.8ε0 となり、どの選択肢にも当たりません。逆に比誘電率を掛け忘れると 200ε0、面積と厚さを取り違えると 0.002÷0.4=0.005 で 0.02ε0 です。単位の直しと掛け忘れの2か所で値が変わるということです。
面積0.4 m2、厚さ2 mm、比誘電率4の誘電体を挟んだ平行板コンデンサの静電容量はいくらか。
C = εrε0A / d = 4 × ε0 × 0.4 ÷ 0.002 = 800 ε0 〔F〕です。2 mmを0.002 mに直してから割るのが要点です。
平行板コンデンサの静電容量を大きくするには、面積と極板間隔をどうすればよいか。
面積を大きく、極板間隔を小さくします。静電容量は面積に比例し、間隔に反比例するからです。比誘電率の大きい誘電体を入れても大きくなります。
参考資料
※ この記事の確認日:2026年9月