電験三種 令和5年度(2023) 上期 理論 問4 過去問解説
磁界及び磁束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 m当たりの巻数が $N$ の無限に長いソレノイドに電流 $I$[A]を流すと，ソレノイドの内部には磁界 $H = NI$[A/m]が生じる。磁界の大きさは，ソレノイドの寸法や内部に存在する物質の種類に影響されない。
- (2) 均一磁界中において，磁界の方向と直角に置かれた直線状導体に直流電流を流すと，導体には電流の大きさに比例した力が働く。
- (3) 2本の平行な直線状導体に反対向きの電流を流すと，導体には導体間距離の2乗に反比例した反発力が働く。
- (4) フレミングの左手の法則では，親指の向きが導体に働く力の向きを示す。
- (5) 磁気回路において，透磁率は電気回路の導電率に，磁束は電気回路の電流にそれぞれ対応する。
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正解は(3)
解説
【考え方】平行な2本の導体の間の力は、距離に反比例します（2乗ではありません）。
覚えるポイント：平行導体の間の力（1 mあたり） $F = \dfrac{\mu_0 I_1 I_2}{2\pi r}$（$r$：導体間の距離[m]）
■1 (1) ソレノイドの中の磁界
1 mあたりの巻数 $N$ の、とても長いソレノイド（筒形のコイル）の中の磁界は $H = NI$ です。
磁界 $H$ は、中の物質に関係しません。→ 正しいです。
■2 (2) 導体に働く力
力は $F = BIl$ なので、電流 $I$ に比例します。→ 正しいです。
■3 (3) 平行な導体の力
$F = \dfrac{\mu_0 I_1 I_2}{2\pi r}$ なので、力は距離 $r$ に反比例します。
「2乗に反比例」がちがいます。→ 誤りです。
（反対向きの電流で反発する、という所は正しいです。）
■4 (4) フレミングの左手の法則
中指が電流、人さし指が磁界、親指が力の向きです。→ 正しいです。
■5 (5) 磁気回路と電気回路
透磁率は導電率（電気の通しやすさ）に、磁束は電流に対応します。→ 正しいです。
答えは(3)ピヨ。
出典：令和5年度（2023） 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