今回は平成26年度 理論科目 A問題2を解説します。負に帯電した帯電体Aを、帯電していない絶縁された導体Bに近づけたとき、導体Bの表面に現れる電荷の符号と、その現象の名称を答える空欄補充問題です。
帯電体を導体に近づけると、導体の近い側には帯電体と異符号、遠い側には同符号の電荷が現れます。この現象を静電誘導といいます。Aが負なので、近い側cは正、遠い側dは負です。
平成26年度 理論科目 A問題2：問題文と選択肢
まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。
電験3種 理論科目 【電磁気（静電界）】 平成26年度 A問題2
次の文章は、静電気に関する記述である。図のように真空中において、負に帯電した帯電体Aを、帯電していない絶縁された導体Bに近づけると、導体Bの帯電体Aに近い側の表面c付近に（ア）の電荷が現れ、それと反対側の表面d付近に（イ）の電荷が現れる。この現象を（ウ）という。
上記の記述中の空白箇所（ア）、（イ）及び（ウ）に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
（ア） （イ） （ウ） (1) 正 負 静電遮へい (2) 負 正 静電誘導 (3) 負 正 分極 (4) 負 正 静電遮へい (5) 正 負 静電誘導
出題のポイント：自由電子の移動方向から符号を決める
負に帯電したAを近づけると、導体B内の自由電子はAから反発され、近い側cから遠い側dへ移動します。その結果、c側は電子不足で正、d側は電子過剰で負になります。Bは接地されていない中性導体なので、B全体の正味電荷は0のままです。この表面電荷の偏りが静電誘導です。
出題のポイント：自由電子の移動方向から符号を決める
負に帯電したAを近づけると、導体B内の自由電子はAから反発され、近い側cから遠い側dへ移動します。その結果、c側は電子不足で正、d側は電子過剰で負になります。Bは接地されていない中性導体なので、B全体の正味電荷は0のままです。この表面電荷の偏りが静電誘導です。
ポイント解説：負のAが自由電子をc側からd側へ押しやる
負に帯電したAを近づけると、導体B内の自由電子はAから反発され、c側からd側へ移動します。その結果、c側は電子不足で正、d側は電子過剰で負になります。外部の帯電体によって導体表面の電荷分布が偏る現象を静電誘導といいます。
導体Bは接地されておらず、初めは中性なので、電子が内部で移動してもB全体の正味電荷は0のままです。したがって、c側に現れる正の誘導電荷とd側に現れる負の誘導電荷は、総量としてつり合います。
問題の解説：c＝正、d＝負、静電誘導で(5)
STEP1 近い側cの電荷（ア）を決める
導体B内の自由電子は負のAから反発され、近い側cから遠い側dへ移動します。c側は電子不足になるため、表面に正の誘導電荷が現れます。よって（ア）は正です。
STEP2 遠い側dの電荷（イ）を決める
導体Bは接地されていないため、電子はBの外へ出入りせず、B全体の正味電荷は0に保たれます。c側から移動した電子が遠い側dに集まるので、d側には負の誘導電荷が現れます。よって（イ）は負です。
STEP3 現象名（ウ）と組合せ
外部の帯電体を近づけたために、導体表面の電荷分布が偏る現象は静電誘導です。したがって、組合せは(5)です。分極は主に誘電体内の束縛電荷がわずかに変位する現象、静電遮へいは導体で囲まれた空間への外部電界の影響を抑える働きです。
答え：(5)（（ア）正、（イ）負、（ウ）静電誘導）
💡 覚え方
導体に帯電体を近づける→静電誘導。近い側は帯電体と異符号、遠い側は同符号。負のAなら c＝正、d＝負。
⚠️ よくある間違い
導体の自由電子が移動して表面電荷が偏るのは静電誘導です。誘電体内の束縛電荷の変位を扱う分極や、導体で囲んだ空間を外部電界から守る静電遮へいとは区別します。
まとめ
| (ア)近い側c | 正（Aと異符号） |
| (イ)遠い側d | 負（Aと同符号） |
| (ウ)現象 | 静電誘導 |
| 答え | (5) |
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