電験三種 令和8年度(2026) 上期 理論 問17(a) 過去問解説
(選択問題:問17または問18のどちらか1問を解く)
図のような環状コイルがある。正弦波交流電源の電圧実効値をE[V],周波数をf[Hz]としたとき,鉄心中の最大磁束は$\Phi_{\mathrm{m}}$[Wb]であった。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし,鉄心の漏れ磁束はなく,鉄心の飽和やヒステリシスもないものとする。したがって,初期状態での残留磁気は0とする。
(a) 電源の周波数f[Hz]が一定で,電圧を3E[V]にしたとき,最大磁束[Wb]は,$\Phi_{\mathrm{m}}$[Wb]の何倍になるか。その倍率として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

- (1) 1.0
- (2) 0.11
- (3) 0.33
- (4) 3.0
- (5) 9.0
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正解は(4)
使う公式
誘導起電力(実効値) $E = 4.44 f N \Phi_{\mathrm{m}}$(E:電圧の実効値[V]、f:周波数[Hz]、N:巻数、$\Phi_{\mathrm{m}}$:最大磁束[Wb])
解説
【考え方】$E = 4.44 f N \Phi_{\mathrm{m}}$ を磁束の式に書きかえ、何が何倍になるかを見ます。
■1 なぜこの式を使うか
コイルに交流をかけると、鉄心の中の磁束が変化して、コイルに電圧が生まれます。
この電圧が、電源の電圧とつり合います。
■2 磁束の式に書きかえる
$\Phi_{\mathrm{m}} = \dfrac{E}{4.44 f N}$
巻数 N と周波数 f は変わらないので、磁束は電圧 E に比例します。
■3 電圧を3倍にする
$\dfrac{3E}{4.44 f N} = 3 \times \dfrac{E}{4.44 f N} = 3\Phi_{\mathrm{m}}$
磁束も3倍です。
答えは(4)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17(a)