危険物取扱者 乙種第4類 基礎的な物理学及び基礎的な化学 練習問題 第63問: 静電容量が200 pFの金属製の容器が、大地から絶縁された状態で10 kVに帯電している。この容器に蓄えられている静電気のエネルギーとして、正しいものはどれか。

帯電した物体に蓄えられる静電気のエネルギーEは、静電容量をC、電圧をVとするとE＝(1/2)CV²で表される。C＝200 pF＝200×10⁻¹² F、V＝10 kV＝1×10⁴ Vなので、E＝(1/2)×200×10⁻¹²×(1×10⁴)²＝1×10⁻² J＝10 mJとなり、3が正しい。

2の20 mJは1/2を掛け忘れた値、4の1 μJは電圧を2乗し忘れた値、1の10 Jはピコ（10⁻¹²）をナノ（10⁻⁹）と取り違えた値、5の20 Jはその取り違えに加えて1/2も掛け忘れた値である。ガソリンの蒸気の最小着火エネルギーは0.2〜0.4 mJ程度とされ、10 mJの放電は着火源として十分に大きいので、接地（アース）をして帯電を防ぐ。