電験三種 平成27年度(2015) 電力 問14 過去問解説

問14 《電気材料(変圧器の鉄心材料)》
変圧器の鉄心に使用されている鉄心材料に関する記述として,誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
  1. (1) 鉄心材料は,同じ体積であれば両面を絶縁加工した薄い材料を積層することで,ヒステリシス損はほとんど変わらないが,渦電流損を低減させることができる。
  2. (2) 鉄心材料は,保磁力と飽和磁束密度がともに小さく,ヒステリシス損が小さい材料が選ばれる。
  3. (3) 鉄心材料に使用されるけい素鋼材は,鉄にけい素を含有させて透磁率と抵抗率とを高めた材料である。
  4. (4) 鉄心材料に使用されるアモルファス合金材は,非結晶構造であり,高硬度であるが,加工性に優れず,けい素鋼材と比較して高価である。
  5. (5) 鉄心材料に使用されるアモルファス合金材は,けい素鋼材と比較して透磁率と抵抗率はともに高く,鉄損が少ない。
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正解は(2)
解説
【考え方】(1)〜(5) を1つずつ確かめます。鉄心に向く材料の性質がポイントです。 ポイント:鉄心に向く材料:透磁率が高い・保磁力が小さい(ヒステリシス損が小さい)・飽和磁束密度が大きい・抵抗率が高い(渦電流損が小さい) ■1 (1) 薄い板を重ねる 薄い板を絶縁して重ねると、渦電流(鉄心の中をうず状に流れる電流)の道が細くなり、渦電流損が減ります。 ヒステリシス損(磁化の向きが変わるたびに出る損失)はほぼ変わりません。正しいです。 ■2 (2) 保磁力と飽和磁束密度 保磁力(磁気を消すのに必要な磁界の強さ)は小さい方がよいです。 しかし飽和磁束密度は大きい方がよいです。たくさん磁束を通せるので、鉄心を小さくできるからです。 「ともに小さく」は誤りです。 ■3 (3) けい素鋼 けい素鋼は、鉄にけい素を入れて、透磁率と抵抗率を高めた材料です。正しいです。 ■4 (4) アモルファス合金の性質 アモルファス合金は、原子の並びがばらばら(非結晶)で、かたくて加工しにくく、けい素鋼より高価です。正しいです。 ■5 (5) アモルファス合金の鉄損 アモルファス合金は、けい素鋼より透磁率と抵抗率が高く、鉄損が少ないです。正しいです。 答えは(2)ピヨ。
出典:平成27年度(2015) 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)電力 問14