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第三種電気主任技術者の過去問 令和3年度(2021年) 理論 問4

問題

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次の文章は、電磁誘導に関する記述である。

図のように、コイルと磁石を配置し、磁石の磁束がコイルを貫いている。
1. スイッチSを閉じた状態で磁石をコイルに近づけると、コイルには( ア )の向きに電流が流れる。
2. コイルの巻数が200であるとする。スイッチSを開いた状態でコイルの断面を貫く磁束を0.5sの間に10mWbだけ直線的に増加させると、磁束鎖交数は( イ )Wbだけ変化する。また、この0.5sの間にコイルに発生する誘導起電力の大きさは( ウ )Vとなる。ただし、コイル断面の位置によらずコイルの磁束は一定とする。

上記の記述中の空白箇所( ア )〜( 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。
問題文の画像
   1 .
ア:①  イ:2    ウ:2
   2 .
ア:①  イ:2    ウ:4
   3 .
ア:①  イ:0.01  ウ:2
   4 .
ア:②  イ:2    ウ:4
   5 .
ア:②  イ:0.01  ウ:2
( 第三種 電気主任技術者試験 令和3年度(2021年) 理論 問4 )
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この過去問の解説 (2件)

4

右ねじの法則より、コイルが近づくと、磁束の変化を妨げる方向に電流が流れます。

図の磁束を打ち消す(反対方向)に右親指を持っていき、その時の指先の向きが電流の方向なので「②」の方向に電流が流れます。

磁束鎖交数は コイルの巻き数 × 磁束 となるので

200 × 10 × 10-3 = 2 [Wb] となります。

誘導起電力は単位時間あたりに変化する磁束鎖交数なので、この場合、0.5秒間に磁束鎖交数が0.5[wb]変化したことになります。

よって誘導起電力は、

2/0.5 = 4 [V] となります。

よって4が正解です。

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-1

電磁誘導に関する問題です。

選択肢4. ア:②  イ:2    ウ:4

ファラデーの電磁誘導の法則により、コイルに磁束が近づくとコイルにはそれを妨げる力が生じます。

これが誘導起電力です。

電流の方向は、誘導機電力と等しく、②が正しいです。

磁束鎖交数は、200 × (10×10^-3) = 2 [Wb] だけ変化します。

誘導起電力は、N(Δφ/Δt) = 200 × (0.01/0.5) = 4 [V] です。

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