電験三種 平成29年度(2017) 機械 問13 過去問解説
誘導加熱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) 産業用では金属の溶解や金属部品の熱処理などに用いられ,民生用では調理加熱に用いられている。
- (2) 金属製の被加熱物を交番磁界内に置くことで発生するジュール熱によって被加熱物自体が発熱する。
- (3) 被加熱物の透磁率が高いものほど加熱されやすい。
- (4) 被加熱物に印加する交番磁界の周波数が高いほど,被加熱物の内部が加熱されやすい。
- (5) 被加熱物として,銅,アルミよりも,鉄,ステンレスの方が加熱されやすい。
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正解は(4)
解説
【考え方】誘導加熱は、コイルの交番磁界(向きが変わる磁界)で金属の中に渦電流を流し、その熱で金属自体を温めるしくみです。IH調理器がその例です。
表皮効果:交流の周波数が高いほど、電流は表面に集まる。
■1 (1)(2) 使いみちとしくみ
(1) 金属の溶解や熱処理、IH調理器に使われます。正しいです。
(2) 交番磁界の中に金属を置くと、渦電流のジュール熱(電流による熱)で金属自体が熱くなります。正しいです。
■2 (3)(5) 加熱されやすい金属
鉄やステンレスは透磁率(磁束の通しやすさ)が高く、抵抗も大きいので、銅やアルミより加熱されやすいです。(3)(5) は正しいです。
■3 (4) 周波数と加熱される場所
周波数が高いほど、渦電流は金属の表面近くに集まります(表皮効果)。
だから、周波数が高いほど表面が加熱されやすくなります。
「内部が加熱されやすい」は逆なので誤りです。
答えは(4)ピヨ。
出典:平成29年度(2017) 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)機械 問13