静電界の頻出公式と要点まとめ【電験3種理論】過去問68問論点別インデックス

2026年7月11日2026年7月15日

このページは、当ブログの理論・静電界解説（全68問）を論点別に並べたインデックスです。まず下の4つの頻出公式を押さえ、あとは論点ごとに過去問を解き進めてください。

まず覚える：静電界の4つの頻出公式

静電界の計算問題は、実質この4式（とその組み合わせ）で解けます。

① クーロンの法則 \( F=\dfrac{Q_1Q_2}{4\pi\varepsilon_0 r^2} \)（比誘電率 \( \varepsilon_r \) の液体中では力が \( 1/\varepsilon_r \) に減少）
💬 電荷同士の力は「距離の2乗で弱まる」。絶縁体の液体に沈めると、力は比誘電率ぶんだけ小さくなります。
② 電界と電位 平行平板 \( E=\dfrac{V}{d} \)、点電荷 \( V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0 r} \)
💬 平行平板は「電圧÷すき間」で電界が出ます。点電荷の電位は距離に反比例（電界は2乗に反比例）と覚えておくと混同しません。
③ 静電容量 \( C=\dfrac{\varepsilon_0\varepsilon_r S}{d} \)、\( Q=CV \)（直列 \( \frac{1}{C}=\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2} \)、並列 \( C=C_1+C_2 \)）
💬 極板が広いほど・すき間が狭いほど・誘電体を入れるほど、電気をたくさんためられます。誘電体挿入の問題はほぼこの式の変形です。
④ 静電エネルギー \( W=\dfrac{1}{2}CV^2=\dfrac{1}{2}QV=\dfrac{Q^2}{2C} \)
💬 「電源につないだまま」ならVが一定、「切り離したあと」ならQが一定。どちらが変わらないかを最初に決めてから式を選ぶのがコツです。

論点別・問題インデックス（全68問）

各リンクは過去問1問ごとの完全解説です。★印の論点はほぼ同じ問題が繰り返し出題されているので、まとめて解くと効率的です。

クーロンの法則・点電荷の力と電位（★再出題あり）

電気力線・等電位面・電束

平行平板コンデンサの基本（電界・容量・特性）★再出題あり

誘電体の挿入（★再出題あり）

静電エネルギー

● 静電界4【電験3種理論】充電・未充電コンデンサを並列接続したときの全静電エネルギー！令和7年上期 A問題1 完全解説
● 静電界22【電験3種理論】コンデンサの過渡現象で抵抗に消費される電気エネルギー！令和4年上期 A問題10 完全解説
● 静電界37【電験3種理論】面積・距離が異なる3コンデンサを並列接続！静電エネルギーの総和は何倍？平成29年 A問題2 完全解説
● 静電界42【電験3種理論】平行板コンデンサの静電容量・電界・静電エネルギー・静電力を求める！平成27年 A問題2 完全解説
● 静電界53【電験3種理論】電源を外したコンデンサの極板間隔を半分にしたときの容量とエネルギー！平成23年 A問題2 完全解説
● 静電界59【電験3種理論】電源とコンデンサの5回路で蓄えるエネルギーが最小なのはどれ？平成21年 A問題5 完全解説
● 静電界62【電験3種理論】平行板コンデンサに蓄えられるエネルギーは誘電率・体積・電界の何乗に比例？平成20年 A問題2 完全解説
● 静電界65【電験3種理論】直列と並列のコンデンサで総静電エネルギーが等しいときの電圧比！平成19年 A問題4 完全解説

導体球の静電容量・帯電

● 静電界8【電験3種理論】地球を導体球と見なしたときの静電容量を求める！令和6年下期 A問題2 完全解説
● 静電界11【電験3種理論】空気中の孤立導体球に帯電できる最大の電荷！令和6年上期 A問題2 完全解説
● 静電界33【電験3種理論】糸で吊るした帯電導体球A・Bのつり合いと接触後の距離変化！平成30年 A問題1 完全解説
● 静電界48【電験3種理論】帯電した金属球の表面電界と絶縁破壊で帯びられる最大電荷！平成25年 B問題17 完全解説
● 静電界66【電験3種理論】半径6.37×10⁶mの巨大な導体球の静電容量を求める！平成18年 A問題1 完全解説
● 静電界44【電験3種理論】帯電体を近づけた導体に現れる電荷と静電誘導！平成26年 A問題2 完全解説

同じ問題が繰り返し出ている論点（最優先）

直近の試験は過去問の再利用が多く、静電界では次の論点が実際に再出題されています。時間がない場合はここから固めてください。

⭐ ほぼ同一の問題が再出題されている論点
● 誘電体を挿入した平行平板コンデンサの特性 …… 静電界3・16・26（R7下期・R5上期・R3で出題）
● 導体球間に加わる力と釣り合いの位置 …… 静電界6・19・63（R7上期・R4下期・H20で出題）
● 絶縁体の液体中で働く静電力 …… 静電界5・25（R7上期・R3で出題）
● 誘電体入り平行平板コンデンサの等電位線の分布 …… 静電界10・67（R6上期・H18で出題）
● 平行平板コンデンサの電界・電束密度・電荷 …… 静電界14・57（R5上期・H21で出題）

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