第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和6年度（2024年）上期
問3 (理論 問3)
問題文
磁気に関する量とその単位記号（SI基本単位及び組立単位による表し方）の組合せとして、誤っているものを次のうちから一つ選べ。
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問題
第三種電気主任技術者（電験三種）試験 令和6年度（2024年）上期 問3（理論 問3） （訂正依頼・報告はこちら）
磁気に関する量とその単位記号（SI基本単位及び組立単位による表し方）の組合せとして、誤っているものを次のうちから一つ選べ。
- インダクタンス Wb／A
- 磁束 V／s
- 磁界の強さ A／m
- 磁気抵抗 H−1
- 透磁率 H／m
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この過去問の解説 （2件）
01
磁気に関する量とその単位記号に関して、誤っているものを選択する問題です。
自己インダクタンスの公式から、
L[H]＝NΦ/I[Wb/A]
となります。
※Nは巻数のため、単位には関係ありません
ファラデーの電磁誘導の公式から、
ΔΦ[Wb]＝−eΔt/N[V·s]
となります。
この式は、発生した起電力に時間を掛け合わせることで、どれだけの磁束変化が起こったのかを意味しています。
したがって、この選択肢が誤りとなります。
無限長の直線電流の磁界の公式にから、
H[A/m]＝I/2πr[A/m]
となります。
磁気回路のオームの法則と起磁力の公式から、
Rm[H-1]＝Fm/Φ[A/Wb]＝NI/Φ[A/Wb]
Rm[H-1]はL[H]＝L[Wb/A]の逆数をとっていることを意味しています。
※Nは巻数のため、単位には関係ありません
磁気抵抗の公式から、
μ[H/m]＝ｌ/RmS[m/(A/Wb)m2]
単位に着目して整理すると、
[m]/[A/Wb][m2]＝[Wb/A]/[m]＝[H/m]となります。
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02
電磁気の問題となります。
磁気に関連する単位記号の誤った組合せを選択する問題です。
ポイントは公式を正しく理解しているかになります。
各それぞれの選択肢を見ていきましょう。
インダクタンスと誘導起電力の関係性は以下となります。
・e＝－L×(ΔI/Δｔ)＝－N×(ΔΦ/Δｔ)[V]
上記の式をインダクタンスLについて解くと次のようになります。
・L＝NΦ/I[H]＝[Wb／A]
磁束鎖交数NΦ[Wb]と電流I[A]の割り算なのでWb／Aという形で表せます。よってこの記述は正しいです。
磁束と誘導起電力の関係性は以下となります。
・e＝－N×(ΔΦ/Δｔ)[V]
上記の式を磁束について解くと次のようになります。
・ΔΦ＝e×Δｔ/－N[Wb]＝[V・ｓ]
誘導起電力と時間変化のかけ算となりV・ｓで表せます。よってこの記述は誤りです。
導体やコイルに電流を流した時にその周囲には磁界が生じます。それを表した公式として直線状導体であればH＝I/2πｒ、円形コイルであればH=NI/2ｒとなっており、単位はいずれも[A／m]となります。よってこの記述は正しいです。
磁気抵抗Rmの単位はH-1となります。よってこの記述は正しいです。
透磁率とは磁気の透しにくさとなり、単位はH／mとなります。よってこの記述は正しいです。
磁気分野の問題では公式が多く、またその成り立ちも理解していないと解けない問題もあるので、公式については重点的に学習される事をお薦めいたします。
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