危険物取扱者 乙種第6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200 pF（2.0×10⁻¹⁰ F）の導体が、10 kVの電圧に帯電している。この導体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。

正解: 3. 1.0×10⁻² J

帯電した物体が蓄える静電気のエネルギーは E＝(1/2)CV²（C：静電容量、V：電圧）で求めます。V＝10 kV＝1.0×10⁴ V なので V²＝1.0×10⁸ となり、E＝(1/2)×2.0×10⁻¹⁰×1.0×10⁸＝1.0×10⁻² J です（選択肢3が正しい）。 選択肢1は 1/2 を掛け忘れた値（CV²）、選択肢2は電圧を2乗しなかった値（(1/2)CV）、選択肢5は電荷の量 Q＝CV を答えた値、選択肢4は kV を V に直さずに CV² を計算した値です。1.0×10⁻² J（10 mJ）は、多くの可燃性蒸気の最小着火エネルギー（1 mJ に満たないものが多い）を上回るため、放電すれば着火源になりえます。

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