電験三種 令和8年度(2026) 上期 理論 問4 過去問解説
太さを無視できる非常に長い二つの棒磁石が真空中に図のように固定されている。棒磁石の両端の磁極は点磁荷とみなすことができ，図に現れている磁極の強さは，N極が$1 \times 10^{-4}$ Wb，S極が$-1 \times 10^{-4}$ Wbである。このとき，点Aの磁界の大きさの値[A/m]として，最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
ただし，点A，B，Cは，一直線上に位置しているものとする。真空の透磁率は$\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}$ H/mとする。また，図のN極，S極の各点磁荷以外の部分から点Aへの影響はないものとし，各棒磁石の，図に現れていない他端の磁極の影響も無視できるものとする。
- (1) 3.52
- (2) 1.76
- (3) 7.04
- (4) 5.28
- (5) 10.6
答えと解説を見る
正解は(3)
使う公式
点磁荷による磁界 $H = \dfrac{m}{4\pi\mu_0 r^2}$（H：磁界の大きさ[A/m]、m：磁極の強さ[Wb]、$\mu_0$：真空の透磁率[H/m]、r：磁極からの距離[m]）
磁界の向き N極からは外へ、S極へは向かってくる
解説
【考え方】BとCがそれぞれ点Aにつくる磁界を求め、向きを見てから足します。
■1 共通の部分を先に計算する
どちらの計算にも $\dfrac{1}{4\pi\mu_0}$ が出てくるので、先に求めます。$\pi^2 \fallingdotseq 9.87$ です。
$\dfrac{1}{4\pi\mu_0} = \dfrac{1}{16\pi^2 \times 10^{-7}} = \dfrac{10^7}{157.9} \fallingdotseq 6.33 \times 10^4$
■2 それぞれの磁界の大きさと向き
Bまでは 3 m、Cまでは 1 m です。距離の2乗で割るので、近いCの磁界がずっと大きくなります。
N極の磁界は外へ出る向き、S極の磁界は吸いこむ向きです。点Aでは、どちらも右向きです。
$H_{\mathrm{B}} = 6.33 \times 10^4 \times \dfrac{1 \times 10^{-4}}{3^2} \fallingdotseq 0.70\,\mathrm{A/m}$
$H_{\mathrm{C}} = 6.33 \times 10^4 \times \dfrac{1 \times 10^{-4}}{1^2} = 6.33\,\mathrm{A/m}$
■3 同じ向きなので足す
向きが同じ磁界は、そのまま足し算できます。
$H = 0.70 + 6.33 = 7.03 \fallingdotseq 7.04\,\mathrm{A/m}$
答えは(3)ピヨ。
Bまでは 3 m、Cまでは 1 m です。距離の2乗で割るので、近いCの磁界がずっと大きくなります。
N極の磁界は外へ出る向き、S極の磁界は吸いこむ向きです。点Aでは、どちらも右向きです。
$H_{\mathrm{B}} = 6.33 \times 10^4 \times \dfrac{1 \times 10^{-4}}{3^2} \fallingdotseq 0.70\,\mathrm{A/m}$
$H_{\mathrm{C}} = 6.33 \times 10^4 \times \dfrac{1 \times 10^{-4}}{1^2} = 6.33\,\mathrm{A/m}$
■3 同じ向きなので足す
向きが同じ磁界は、そのまま足し算できます。
$H = 0.70 + 6.33 = 7.03 \fallingdotseq 7.04\,\mathrm{A/m}$
答えは(3)ピヨ。
出典：令和8年度（2026） 上期 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）理論 問4