電験三種 平成22年度(2010) 理論 問3 過去問解説
紙面に平行な水平面内において，0.6[m]の間隔で張られた2本の直線状の平行導線に 10[Ω]の抵抗が接続されている。この平行導線に垂直に，図に示すように，直線状の導体棒PQを渡し，紙面の裏側から表側に向かって磁束密度 $B = 6 \times 10^{-2}$[T]の一様な磁界をかける。ここで，導体棒PQを磁界と導体棒に共に垂直な矢印の方向に一定の速さ $v = 4$[m/s]で平行導線上を移動させているときに，10[Ω]の抵抗に流れる電流 $I$[A]の値として，正しいのは次のうちどれか。
ただし，電流の向きは図に示す矢印の向きを正とする。また，導線及び導体棒PQの抵抗，並びに導線と導体棒との接触抵抗は無視できるものとする。
- (1) $-0.0278$
- (2) $-0.0134$
- (3) $-0.0072$
- (4) 0.0144
- (5) 0.0288
答えと解説を見る
正解は(4)
使う公式
動く導体の起電力 $e = Blv$（e：起電力（電気を押す力）[V]、B：磁束密度[T]、l：導体の長さ[m]、v：速さ[m/s]）
オームの法則 $I = \dfrac{e}{R}$（R：抵抗[Ω]）
解説
【考え方】磁界の中で導体を動かすと、起電力が生まれます。大きさは $Blv$、向きはフレミングの右手の法則で決まります。
■1 起電力の向き
右手の親指を動く向き（右）、人さし指を磁界の向き（裏→表）に向けます。
中指は P から Q の向き（下向き）です。
■2 起電力の大きさ
$B = 6 \times 10^{-2}\,\mathrm{T}$、$l = 0.6\,\mathrm{m}$、$v = 4\,\mathrm{m/s}$ です。
$e = 6 \times 10^{-2} \times 0.6 \times 4 = 0.144\,\mathrm{V}$
■3 抵抗に流れる電流
電流は棒の中を P→Q と流れ、下の線を左へ進み、抵抗を下から上へ通ります。図の矢印と同じ向きなので正です。
$I = \dfrac{0.144}{10} = 0.0144\,\mathrm{A}$
答えは(4)ピヨ。
右手の親指を動く向き（右）、人さし指を磁界の向き（裏→表）に向けます。
中指は P から Q の向き（下向き）です。
■2 起電力の大きさ
$B = 6 \times 10^{-2}\,\mathrm{T}$、$l = 0.6\,\mathrm{m}$、$v = 4\,\mathrm{m/s}$ です。
$e = 6 \times 10^{-2} \times 0.6 \times 4 = 0.144\,\mathrm{V}$
■3 抵抗に流れる電流
電流は棒の中を P→Q と流れ、下の線を左へ進み、抵抗を下から上へ通ります。図の矢印と同じ向きなので正です。
$I = \dfrac{0.144}{10} = 0.0144\,\mathrm{A}$
答えは(4)ピヨ。
出典：平成22年度（2010） 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3