2級電気工事施工管理技士 過去問
令和6年度(2024年)後期
問2 (ユニットA 問2)

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問題

2級電気工事施工管理技士試験 令和6年度(2024年)後期 問2(ユニットA 問2) (訂正依頼・報告はこちら)

無限に長い直線状導体に、図に示す方向に電流I〔A〕が流れており、直線状導体の中心から10cm離れた点P1における磁界の大きさは、10A/mである。このとき、直線状導体から20cm離れた点P2における磁界の大きさH〔A/m〕の値として、適当なものはどれか。
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  • 2.5A/m
  • 5A/m
  • 20A/m
  • 40A/m

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この過去問の解説 (2件)

01

<問題を整理します>

無限に長い直線状導体に電流 I が流れている。

P1 は導体から 10cm 離れていて、磁界の大きさは 10A/m

P2 は導体から 20cm 離れているときの磁界の大きさ H を求める。

 

<磁界の大きさと距離の関係(アンペールの法則)>

無限に長い直線状導体の周囲の磁界の大きさ H〔A/m〕 は、導体からの距離 r〔m〕 に反比例します。

H=I/2πr

つまり、距離が2倍になると、磁界の大きさは1/2倍になります。

選択肢2. 5A/m

点P1:距離 10cm → H = 10A/m(与えられている)

点P2:距離 20cm → これはP1の2倍の距離

したがって、磁界の大きさは

HP2=2分の10A/m=5A/m

まとめ

直線状導体からの距離が2倍になると、磁界は半分になります。
したがって、点P2における磁界の大きさは 5A/m です。

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02

無限に長い直線状導体に流れる電流I〔A〕に対し、直線状導体中心から離れた点P1の磁界の大きさが分かっているとき、直線状導体から離れた点P2の磁界の大きさを求める問題です。

 

直線導体を流れる電流でできる磁界は、電流を中心とする円で同じ円周上の磁界の強さは等しくなります。

電流I [A]からの距離をr[m]とした半径の演習場の磁界の強さをH [A/m]とすれば、磁路の長さは、2πrなので、アンペアの周回路の法則(周回積分法則)から、次の式となります。

2πr×H=I

H=I/(2πr)

 

P1の磁界の大きさH1は、r1=10cm=0.1 [m]から、

H1=I/(0.2π)

P2の磁界の大きさH2は、

H2=I/(0.4π)

 

H1は 10 [A/m]なので、I=2π

よって、H2は、r2=20cm=0.2 [m]から、

H2=2π/(0.4π)=5 [A/m]

選択肢1. 2.5A/m

計算の誤りです

選択肢2. 5A/m

冒頭解説どおりです

選択肢3. 20A/m

計算の誤りです

選択肢4. 40A/m

計算の誤りです

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