2級電気工事施工管理技士の過去問 令和2年度（2020年）後期 1 問2

正解は1です。

まず磁界の向きの求め方です。
アンペアの右ねじの法則より、ねじの進行方向が電流の向き、ねじの回転方向が磁界の向きとなります。

つまり、磁界の向きはアの方向となります。

次に磁界の大きさの求め方です。
正確には、ビオサバールの法則により求められますが、2級電気工事施工管理技士の試験ではその解き方をする必要はないので、公式の暗記となります。

本問題のような円状磁界を求めるときは以下のようになります。
直線導体に電流I[A]が流れている時、その直線導体から半径r[m]離れている円周上に発生する磁界 H [A/m] は
H = I/(2πr) を用いることで求めることが出来ます。

したがって、磁界の大きさは　H = I/(2πr)　となります。


各選択肢については以下の通りです。

1→正解です。

2→磁界の大きさの式の分母が円の円周ではなく、面積となっているので、誤りです。

3→磁界の向きが反対となっているので、誤りです。

4→前述したように、磁界の向きと磁界の大きさの両方が誤りです。

1. が適当です。

点Pにおける磁界の向きは、電流の方向にドライバーを回す方向に発生します。（右ねじの法則）
よってアの方向に磁界が発生します。

磁界の大きさは、 I/(2πr)です。

公式なので覚えておきましょう。

直線導体を流れる電流によって磁界ができますが、磁界は電流を流れる導体を中心とした円となります。同じ円周上の磁界の強さは同じ強さです。

半径を r 、円周上の磁界の強さ H は、アンペアの周回路の法則から、電流を I として、次の式が成り立ちます。

2 π r H ＝ I [A]

磁界の大きさ H は、

H ＝ I ／ 2 π r

となります。

磁界と電流の向きは、右ネジの法則となります。右ネジの法則は、右ねじを回すとネジが進む方向が電流の向きになります。ネジを回す方向が、磁界の方向です。

問題図から、右ネジの法則を当てはめると、導体を中心に半径 r で 磁界 H が回転するためP点での磁界の方向は P点での接線の方向で、「ア」の方向になります。

一方、電流の向きは、右ネジの進む方向で、「上」の方向です。

以上から

磁界の向き　 ： ア

磁界の大きさ ： H ＝ I ／ 2 π r