電験三種 平成26年度(2014) 理論 問3 過去問解説
環状鉄心に絶縁電線を巻いて作った磁気回路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) 磁気抵抗は,磁束の通りにくさを表している。毎ヘンリー[H⁻¹]は,磁気抵抗の単位である。
- (2) 電気抵抗が導体断面積に反比例するように,磁気抵抗は,鉄心断面積に反比例する。
- (3) 鉄心の透磁率が大きいほど,磁気抵抗は小さくなる。
- (4) 起磁力が同じ場合,鉄心の磁気抵抗が大きいほど,鉄心を通る磁束は小さくなる。
- (5) 磁気回路における起磁力と磁気抵抗は,電気回路におけるオームの法則の電流と電気抵抗にそれぞれ対応する。
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正解は(5)
使う公式
磁気抵抗 $R_{\mathrm{m}} = \dfrac{l}{\mu S}$、磁気回路のオームの法則 $\Phi = \dfrac{F}{R_{\mathrm{m}}}$(R_m:磁気抵抗[H⁻¹]、l:磁路の長さ[m]、μ:透磁率[H/m]、S:断面積[m²]、Φ:磁束[Wb]、F:起磁力[A])
解説
【考え方】磁気回路は電気回路とよく似ています。「起磁力↔電圧」「磁束↔電流」「磁気抵抗↔電気抵抗」の対応で考えます。
■1 (1)〜(3) 磁気抵抗の性質
(1) 磁気抵抗は磁束の通りにくさで、単位は[H⁻¹](毎ヘンリー)です。正しいです。
(2) $R_{\mathrm{m}} = \dfrac{l}{\mu S}$ なので、断面積 S に反比例します。正しいです。
(3) 透磁率 μ(磁束の通しやすさ)が大きいほど、磁気抵抗は小さくなります。正しいです。
■2 (4) 磁束の大きさ
$\Phi = \dfrac{F}{R_{\mathrm{m}}}$ なので、磁気抵抗が大きいほど磁束は小さくなります。正しいです。
■3 (5) 電気回路との対応
電気回路のオームの法則 $I = \dfrac{V}{R}$ とくらべます。
起磁力 F は「電圧(起電力)」、磁束 Φ は「電流」、磁気抵抗は「電気抵抗」に対応します。
起磁力を「電流」に対応させているので、誤りです。
答えは(5)ピヨ。
出典:平成26年度(2014) 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