2026年版・1-2

電気理論：静電気と磁気・電磁誘導の一問一答

1級電気工事施工管理技士（第一次検定）「電気工学」から、電気理論：静電気と磁気・電磁誘導に関する4択問題を10問。「答えと解説を見る」を開くと、正解とその理由がその場で読めます。会員登録は不要です。

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問題

上から順に解いてみてください。答えは各問の下で確認できます。本試験には五肢択一の問題も含まれますが、ここでは4択で出題しています。

問11-2

真空中に置かれた2つの点電荷の間に働く静電力に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

①電荷間の距離を2倍にすると、静電力は1／4倍になる。
②電荷間の距離を2倍にすると、静電力は1／2倍になる。
③電荷間の距離を2倍にすると、静電力は2倍になる。
④電荷間の距離を2倍にしても、静電力は変わらない。

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正解 ①電荷間の距離を2倍にすると、静電力は1／4倍になる。

解説
クーロンの法則により、2つの点電荷の間に働く静電力Fは、電荷の積に比例し、距離rの2乗に反比例します（F＝kQ₁Q₂／r²）。距離を2倍にすると、力は1／2²＝1／4倍になります。

他の選択肢について
・1／2倍：距離に反比例すると考えた誤りです。
・2倍：距離に比例すると考えた誤りです。
・変わらない：静電力は距離によって変化します。

覚え方のポイント
「クーロン力は逆2乗」。磁極の間に働く力（磁気のクーロンの法則）も、同じく距離の2乗に反比例します。

問21-2

静電容量2μFと3μFのコンデンサを直列に接続したときの合成静電容量として、正しいものはどれか。

①2.5μF
②1.2μF
③5μF
④6μF

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正解 ②1.2μF

解説
コンデンサを直列に接続したときの合成静電容量Cは、1／C＝1／C₁＋1／C₂で求めます。2つなら和分の積で、C＝（2×3）／（2＋3）＝6／5＝1.2μFです。コンデンサの直列・並列は、抵抗とは計算の形が逆になります。

他の選択肢について
・2.5μF：2つの平均をとった誤りです。
・5μF：並列に接続した場合の値（2＋3）です。
・6μF：2つの積をそのまま答えた誤りです。

覚え方のポイント
「コンデンサは並列で足し算、直列で和分の積」。抵抗（直列で足し算）と逆になる点が頻出のひっかけです。

問31-2

静電容量10μFのコンデンサに直流100Vを加えて充電したとき、コンデンサに蓄えられるエネルギーとして、正しいものはどれか。

①0.1J
②0.5J
③0.05J
④1J

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正解 ③0.05J

解説
コンデンサに蓄えられるエネルギーはW＝½CV²です。W＝½×10×10⁻⁶×100²＝½×10×10⁻⁶×10⁴＝0.05Jとなります。

他の選択肢について
・0.1J：½を掛け忘れた値です。
・0.5J：μ（10⁻⁶）の換算を1桁誤った値です。
・1J：½の掛け忘れと桁の誤りが重なった値です。

覚え方のポイント
「コンデンサのエネルギー＝½CV²」「コイルのエネルギー＝½LI²」。形がそっくりなのでセットで覚えます。μは10⁻⁶への換算を忘れないようにします。

問41-2

平行板コンデンサの静電容量に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

①極板の面積を2倍、極板間の距離を1／2倍にすると、静電容量は変わらない。
②極板の面積を2倍、極板間の距離を1／2倍にすると、静電容量は1／4倍になる。
③平行板コンデンサの静電容量は、極板間に入れる絶縁物の種類に影響されない。
④極板の面積を2倍、極板間の距離を1／2倍にすると、静電容量は4倍になる。

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正解 ④極板の面積を2倍、極板間の距離を1／2倍にすると、静電容量は4倍になる。

解説
平行板コンデンサの静電容量は、C＝εS／d（ε：誘電率、S：極板の面積、d：極板間の距離）で表されます。面積を2倍にすると2倍、距離を1／2倍にするとさらに2倍になるので、合わせて4倍になります。

他の選択肢について
・変わらない：面積と距離の効果が打ち消し合うと考えた誤りです。どちらも容量を大きくする方向に働きます。
・1／4倍：比例と反比例を逆にした誤りです。
・絶縁物の種類に影響されない：極板間の絶縁物（誘電体）の誘電率εに比例するため、絶縁物の種類で静電容量は変わります。

覚え方のポイント
「C＝εS／d：広く・近く・誘電率の大きい絶縁物ほど容量が大きい」。抵抗のR＝ρL／Aと式の形が似ているので対比して覚えます。

問51-2

直線状の導体に電流を流したときに生じる磁界に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

①電流の向きに右ねじを進めると、ねじの回る向きに磁界が生じる。
②磁界は、電流と同じ向きに、導体と平行な直線状となって生じる。
③磁界の強さは、導体から離れるほど距離に比例して強くなる。
④導体に流す電流を大きくしても、周囲の磁界の強さは変わらない。

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正解 ①電流の向きに右ねじを進めると、ねじの回る向きに磁界が生じる。

解説
アンペアの右ねじの法則により、電流の向きを右ねじの進む向きとすると、磁界はねじを回す向きに、導体を中心とする同心円状に生じます。無限に長い直線導体の場合、磁界の強さはH＝I／（2πr）で、電流に比例し、導体からの距離に反比例します。

他の選択肢について
・電流と同じ向きに平行に生じる：磁界は電流を取り囲む円周方向に生じます。
・距離に比例して強くなる：導体から離れるほど弱くなります（距離に反比例）。
・電流を大きくしても変わらない：磁界の強さは電流に比例します。

覚え方のポイント
「電流＝ねじの進む向き、磁界＝ねじの回る向き」「H＝I／2πr」。コイルの場合は、指を電流の向きに巻いたときの親指が磁界（N極）の向きです。

問61-2

磁束密度0.5Tの平等磁界中に、長さ0.4mの直線導体を磁界と直角に置き、10Aの電流を流した。導体に働く力の大きさとして、正しいものはどれか。

①0.2N
②2N
③8N
④5N

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正解 ②2N

解説
磁界中の導体に働く電磁力は、F＝BIL sinθ（B：磁束密度、I：電流、L：導体の長さ、θ：磁界と導体のなす角）で求めます。直角なのでsinθ＝1、F＝0.5×10×0.4＝2Nです。力の向きはフレミングの左手の法則で決まります。

他の選択肢について
・0.2N：電流を1Aとして計算した誤りです。
・8N：磁束密度を2Tとした（0.5で割った）誤りです。
・5N：導体の長さ0.4mを掛け忘れ、0.5×10とした誤りです。

覚え方のポイント
「F＝BIL（電動機の原理・フレミングの左手）」「e＝BLv（発電機の原理・フレミングの右手）」。左手は電動機、右手は発電機、と組で覚えます。

問71-2

巻数100のコイルを貫く磁束が、0.1秒間に0.02Wbだけ一様に変化した。コイルに誘導される起電力の大きさとして、正しいものはどれか。

①0.2V
②2V
③20V
④200V

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正解 ③20V

解説
ファラデーの電磁誘導の法則により、誘導起電力の大きさはe＝N×ΔΦ／Δtです。e＝100×0.02／0.1＝100×0.2＝20Vとなります。起電力の向きは、磁束の変化を妨げる向き（レンツの法則）です。

他の選択肢について
・0.2V：巻数100を掛け忘れた値です。
・2V：時間0.1秒で割り忘れた値です。
・200V：時間で割る代わりに0.01秒で割るなど、桁を誤った値です。

覚え方のポイント
「e＝N×（磁束の変化量）÷（時間）」。変化が速いほど、巻数が多いほど、大きな起電力が生じます。変圧器や発電機の原理そのものです。

問81-2

平行に置かれた2本の直線導体に電流を流したときに働く力に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

①同じ向きの電流では、導体どうしに反発力が働く。
②逆向きの電流では、導体どうしに吸引力が働く。
③電流の向きにかかわらず、導体どうしに力は働かない。
④同じ向きの電流では、導体どうしに吸引力が働く。

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正解 ④同じ向きの電流では、導体どうしに吸引力が働く。

解説
平行な2本の導体に同じ向きの電流を流すと吸引力、逆向きの電流を流すと反発力が働きます。力の大きさは、両方の電流の積に比例し、導体間の距離に反比例します。短絡事故のときに大電流が流れると、この力で電線や母線が大きく動くため、支持の強度が問題になります。

他の選択肢について
・同じ向きで反発力：同じ向きでは吸引力です。磁石の「同じ極は反発」と混同させるひっかけです。
・逆向きで吸引力：逆向きでは反発力です。
・力は働かない：それぞれの電流が作る磁界によって電磁力が働きます。

覚え方のポイント
「電流は同じ向きで引き合い、逆向きで反発する」。磁石の極とは逆のイメージになる点がポイントです。

問91-2

自己インダクタンス0.2Hのコイルに10Aの電流が流れているとき、コイルに蓄えられている磁気エネルギーとして、正しいものはどれか。

①10J
②1J
③2J
④20J

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正解 ①10J

解説
コイルに蓄えられる磁気エネルギーはW＝½LI²です。W＝½×0.2×10²＝½×0.2×100＝10Jとなります。

他の選択肢について
・1J：電流を2乗せずに½×0.2×10としたような誤りです。
・2J：LIの積（0.2×10）をそのまま答えた誤りです。
・20J：½を掛け忘れた値です。

覚え方のポイント
「コイル＝½LI²、コンデンサ＝½CV²」。電流を2倍にするとエネルギーは4倍になります。

問101-2

磁束密度0.8Tの平等磁界中を、長さ0.5mの直線導体が磁界と直角の方向に速度10m/sで動いている。導体に誘導される起電力の大きさとして、正しいものはどれか。

①0.4V
②4V
③6.25V
④16V

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正解 ②4V

解説
磁界中を動く導体に誘導される起電力は、e＝BLv sinθで求めます。磁界と直角に動くのでsinθ＝1、e＝0.8×0.5×10＝4Vです。起電力の向きはフレミングの右手の法則で決まります。

他の選択肢について
・0.4V：速度を1m/sとして計算した誤りです。
・6.25V：磁束密度で割るなど、式を誤った値です（0.5×10÷0.8）。
・16V：長さで割って0.8×10÷0.5としたような誤りです。

覚え方のポイント
「e＝BLv（右手・発電機）」「F＝BIL（左手・電動機）」。右手の法則は、親指＝導体の運動、人差し指＝磁界、中指＝起電力の向きです。

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※本ページの問題・解説は、生成AI（人工知能）を活用して作成しています。