基礎111

R5.01-1A3

解答

R5.01-1A3

３　120［V］

ワンポイント解説
　\(V=d_1E+d_2\frac{E}{ε_Γ}\)
　\(d_1\)：空気の距離、\(d_2\)：誘電体の距離
　\(E\)：コンデンサが破壊された時の電界強度[V/m]

　\(V=d_1E+d_2\frac{E}{ε_Γ}\)より、
　\(E\)は破壊された時の電界強度より、図1から
　\(E=\frac{V}{2d}=\frac{200}{2d}=\frac{100}{d}\)
　\(V=d_1E+d_2\frac{E}{ε_Γ}\)
　　\(=d×\frac{100}{d}+d×\frac{100}{d}×\frac{1}{5}\)
　　\(=120\)[V]

検索用キーワード（問題文の最初の一文）

図１に示す厚さ2d[m]の平行平板空気コンデンサの空気層が、電圧Vを昇圧中に200[V]で破壊された。次に、図２に示すように、同じコンデンサの極板の間に厚さがd[m]で面積が平行平板の面積に等しく比透磁率εΓの値が5の誘電体を挿入し、Vを昇圧中にコンデンサの空気層が破壊された。このときのVの値