問題
【問題 12】 帯電していない中空の導体球が真空中に置かれている（球内部も真空）。図のように、球の外側に正の点電荷を置いた。正しいのはどれか。 ただし、無限遠での電位を0 V とする。
1） 導体球の電位は0 V である。
2） 導体球の内側表面に正電荷が現れる。
3） 導体球の表面に電荷が現れる現象を分極という。
4） 導体球の中空空間の電界の強さは0 V /m である。
5） 導体球の外側には球表面と平行な電気力線が生じる。
正答
4） 導体球の中空空間の電界の強さは0 V /m である。
まず結論
正答は 4） 導体球の中空空間の電界の強さは0 V /m である。 です。
この問題の要点
- 電磁気学の定義と基本的な役割を確認する
- 設問が求める条件に合う選択肢を特定する
- 図中のラベル、数値、向き、接続関係を問題文と対応させる
- 正答だけでなく、他の選択肢が外れる理由も整理する
解説
導体は静電平衡で内部電場が0になり、電荷を含まない中空部の電場も0 V/mです。外部点電荷によって外面に静電誘導電荷が生じますが、電気力線は導体表面に垂直です。
復習の軸： 電界・磁界・電磁誘導について、向きと比例関係を分けて考えます。
図は補足資料ではなく設問条件の一部です。ラベル、向き、接続点、数値を本文の語句と一対一で対応させて読み取ります。
最後に、正答と他の選択肢の違いを自分の言葉で一文にして、同じ知識を別の問い方でも使えるように整理します。
選択肢を見分けるポイント
- 問題文の否定語、数、対象、条件を最初に囲む
- 装置名や用語だけでなく、目的と作用の組合せを確認する
- 図表問題では、図中の情報を本文の条件と一つずつ照合する
まとめ
この問題では、電磁気学 に関する条件を正確に読み取り、正答 4） 導体球の中空空間の電界の強さは0 V /m である。 へ結びつけます。正答番号の暗記で終えず、判断に使った条件を一言で説明できると、類題にも対応しやすくなります。
次に復習したいテーマ
- 電磁気学
- 電気工学
出典
出典：第45回 第2種ME技術実力検定試験 午前問題 公式公開PDFより