第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和2年度（2020年）
問14 (理論 問14)

正解は1です。

1 .→　不適切です。
　電磁誘導によるファラデーの法則は、コイルを通る磁束数が変化すると、コイルに誘導起電力が発生することをいいます。
　よって、物理現象は光ではありません。

2 .→　正しいです。
　圧電現象とは、水晶や特定の種類のセラミックなどに圧力を加えると、生じるひずみによって電圧が発生する現象のことをいいます。
　固体結晶内のイオンは格子状に配置されていて、圧力を加えることでイオンの位置のずれが大きくなり、結晶の一方がプラス、もう一方がマイナスの電気を帯びます。
　このことにより、電気分極が起き、電圧が発生します。

　圧電素子は電圧を加えるだけで、超音波振動を得ることができ、クオーツ時計の水晶振動子、携帯電話用小型スピーカなどに用いられます。

3 .→　正しいです。
　ゼーベック効果とは、物質の両端に温度差を与えると、その両端に電位差（起電力）が生じる現象のことをいいます。
　物質を加熱した側にキャリアが生じ、物質を冷却した側にはキャリアの発生はほとんどありません。
　この、物質を加熱した側と、冷やした側を接続すると、電力を取り出すことができます。

4 .→　正しいです。
　ピエゾ抵抗効果とは、ピエゾ抵抗が応力を受けて変形する時、電気抵抗が変化する現象をいいます。
　圧力を受けて変形するダイヤフラム（弾性薄膜）上に、ホイートストンブリッジを構成すると、圧力変化に比例した電位差出力を得ることができます。
　この現象は、圧力センサに利用されます。

5 .→　正しいです。
　ホール効果とは、電流が流れている物体に磁場をかけると、キャリアがローレンツ力を受けて物体の端に移動し、物体内に電位差が生じる現象をいいます。
　この電位差を測ることにより、磁界の発生の有無や、磁界の強さを判別することができ、磁気センサに用いられます。

正解は「1」です。

センサに関する問題です。

1．不適切です。

・電磁誘導に関するファラデーの法則は，コイルを貫く磁束が変化すると，コイルに起電力が発生するというものです。よって，光を検出することはできません。

・ファラデーの法則で検出できるのは，磁束および起電力です。

・光は光電センサを用いて，光の直進・屈折・反射・偏光を判断し検出します。

2．適切です。

・圧電現象は加わった圧力に応じた電荷が発生する現象で，超音波によって圧力が変動する事を利用して検出します。

3．適切です。

・ゼーベック効果とは，物体の温度差が電圧に直接変換される現象の事で，これを利用して温度を検出します。

4．適切です。

・ピエゾ抵抗効果とは，圧力やひずみによって結晶の電気抵抗が変化する現象で，これを利用して圧力を検出します。

5．適切です。

・ホール効果とは，電流が流れている導体に対して，その電流に垂直な磁場がかかると電流・磁場に直交する方向に起電力が現れる現象の事で，これを利用して磁気を検出します。

この問題は電気計測分野に関する問題であり、不適切な記述を選択する問題です。

ポイントは計測機器の原理が発生する物理現象と整合性が取れているかになります。

各選択肢を見ていきましょう。