電験三種 平成27年度(2015) 機械 問13 過去問解説
次の文章は,電気加熱に関する記述である。
電気ストーブの発熱体として石英ガラス管に電熱線を封入したヒータがよく用いられている。この電気ストーブから室内への熱伝達は主に放射と(ア)によって行われる。また,このヒータからの放射は主に(イ)である。
一方,交番電界中に被加熱物を置くことによって被加熱物を加熱することができる。一般に物質は抵抗体,誘電体,磁性体などの性質をもち,被加熱物が誘電体の場合,交番電界中に置かれた被加熱物には交番電流が流れ,被加熱物自身が発熱することによって被加熱物が加熱される。このとき,加熱に寄与するのは交番電流のうち交番電界(ウ)電流成分である。この原理に基づく加熱には(エ)がある。
上記の記述中の空白箇所(ア),(イ),(ウ)及び(エ)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。
- (1) (ア)対流,(イ)赤外放射,(ウ)と同相の,(エ)マイクロ波加熱
- (2) (ア)対流,(イ)赤外放射,(ウ)に直交する,(エ)マイクロ波加熱
- (3) (ア)対流,(イ)可視放射,(ウ)に直交する,(エ)誘導加熱
- (4) (ア)伝導,(イ)赤外放射,(ウ)と同相の,(エ)誘導加熱
- (5) (ア)伝導,(イ)可視放射,(ウ)と同相の,(エ)誘導加熱
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正解は(1)
解説
【考え方】誘電加熱は、誘電体(電気を通さない物)に交流の電界をかけ、電界と同相の電流成分による損失で発熱させる方法です(マイクロ波加熱、高周波誘電加熱)。
■1 (ア)(イ) 電気ストーブ
電気ストーブの熱は、放射(光や赤外線で届く)と、温まった空気が動く対流で部屋に伝わります。→ (ア) 対流
電熱線のヒータから出る放射は、主に赤外線です。→ (イ) 赤外放射
■2 (ウ) 熱になる電流
誘電体に流れる交流電流のうち、電界と同相の成分だけが電力を使い、熱になります。→ (ウ) と同相の
直交する(90°ずれた)成分は電力を使いません。
■3 (エ) この原理の加熱
電子レンジのようなマイクロ波加熱です。→ (エ) マイクロ波加熱
誘導加熱は、うず電流で導体を温める別の方式です。
答えは(1)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)機械 問13