平行平板コンデンサの特性(過去問にチャレンジ)

面積がともにS [m²]で円形の二枚の電極板(導体平板)を,互いの中心が一致するように間隔d [m]で平行に向かい合わせて置いた平行板コンデンサがある。
電極板間は誘電率[F/m]の誘電体で一様に満たされ,電極板間の電位差は電圧V[V]の直流電源によって一定に保たれている。この平行板コンデンサに関する記述として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
ただし,コンデンサの端効果は無視できるものとする。

(1)誘電体内の等電位面は,電極板と誘電体の境界面に対して平行である。

(2)コンデンサに蓄えられる電荷量は,誘電率が大きいほど大きくなる。

(3)誘電体内の電界の大きさは,誘電率が大きいほど小さくなる。

(4)誘電体内の電束密度の大きさは,電極板の単位面積当たりの電荷量の大きさに等しい。

(5)静電エネルギーは誘電体内に蓄えられ,電極板の面積を大きくすると静電エネルギーは増大する。

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