第一種電気工事士 (学科試験) 基礎理論・配電理論・配線設計 練習問題 第1問: 空気中で距離 r [m] 離れた 2 つの点電荷 Q₁ [C]、Q₂ [C] の間に働く静電力 F [N] がある。距離を 2 倍にし、一方の電荷を 2 倍にし

肢3が正解です。クーロンの法則により、点電荷間の力は F = k × Q₁Q₂ / r² で、電荷の積に比例し距離の 2 乗に反比例します。

一方の電荷を 2 倍にすると分子が 2 倍、距離を 2 倍にすると分母が 2² = 4 倍になるので、力は 2 ÷ 4 = 1/2 倍です。肢2の 1/4 倍は距離だけを 2 倍にした場合、肢4の 2 倍は電荷だけを 2 倍にした場合、肢1の 1/8 倍は、電荷を 2 倍にしたことを忘れ、さらに距離の 3 乗に反比例すると誤った場合の値です。

「積に比例・距離の 2 乗に反比例」は、磁極間の力 (磁気に関するクーロンの法則) でも同じ形です。