令和元年度 公害防止管理者 ばいじん・粉じん特論 問5を解説｜電界荷電による帯電
令和元年度 ばいじん・粉じん特論 問5は、電界荷電による球形粒子の帯電に関する正誤問題です。帯電量が何に比例するか、帯電に要する時間などの記述のうち、誤っているものを選びます。
この問題のポイント
電気集じんでは、粒子にイオンを付着させて帯電させ、電界で集じん電極へ引き寄せます。電界荷電による帯電量は、粒子の誘電定数・表面積・電界強度に比例する、という基本の比例関係が問われます。引っかけの核心は帯電に要する時間で、これは荷電空間にあるイオンの量（イオン密度）に左右されます。イオンが多いほど早く帯電するため、「イオン量によらない」という向きが誤りです。
※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。
正解：選択肢(4)（誤っている記述）
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ○（正しい） | 電界荷電の帯電量は粒子の誘電定数に比例します。正しい記述です。 |
| (2) | ○（正しい） | 帯電量は粒子の表面積（粒子径の2乗）に比例します。正しい記述です。 |
| (3) | ○（正しい） | 帯電量は電界強度に比例します。電界を強くするほど多く帯電します。正しい記述です。 |
| (4) | ×（誤り） | 帯電に要する時間は荷電空間のイオン量（イオン密度）に依存し、イオンが多いほど速く帯電します。「イオン量によらない」は誤りです。 |
| (5) | ○（正しい） | 電界荷電が支配的になるのは粒子径が約2 µm以上の粒子で、より小さい粒子では拡散荷電が支配的です。正しい記述です。 |
選択肢(4)のポイント（ここが誤り）
電界荷電は、電界に沿って動くイオンが粒子に次々と付着して進みます。荷電空間にイオンがたくさんある（イオン密度が高い）ほど、単位時間あたりに付着するイオンが増え、帯電はより速く進みます。つまり帯電に要する時間はイオン量に左右されます。選択肢(4)の「イオン量によらない」は、この依存関係を無いことにした誤りです。
覚え方
- 電界荷電の帯電量 ∝ 誘電定数・粒子表面積・電界強度。
- 帯電に要する時間はイオン量に依存（多いほど速い）。「よらない」は誤り。
- 電界荷電が支配的なのは約2 µm以上、微小粒子は拡散荷電。
理解度チェック
Q.
電界荷電の帯電量は、粒子径の何に比例する？
表面積（粒子径の2乗）に比例します。あわせて誘電定数と電界強度にも比例します。
Q.
帯電に要する時間は荷電空間のイオン量に依存する？しない？
依存します。イオンが多いほど付着の機会が増え、より速く帯電します。
この問題に関連する用語解説
出典
- 一般社団法人 産業環境管理協会「令和元年度 公害防止管理者等国家試験 ばいじん・粉じん特論 問題・正解」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月