電験三種 平成29年度(2017) 理論 問4 過去問解説

問4 《磁気(ヒステリシス曲線)》
図は,磁性体の磁化曲線($BH$ 曲線)を示す。次の文章は,これに関する記述である。 1 直交座標の横軸は,(ア)である。 2 $a$ は,(イ)の大きさを表す。 3 鉄心入りコイルに交流電流を流すと,ヒステリシス曲線内の面積に(ウ)した電気エネルギーが鉄心の中で熱として失われる。 4 永久磁石材料としては,ヒステリシス曲線の $a$ と $b$ がともに(エ)磁性体が適している。 上記の記述中の空白箇所(ア),(イ),(ウ)及び(エ)に当てはまる組合せとして,正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
問4の図
  1. (1) (ア)磁界の強さ[A/m],(イ)保磁力,(ウ)反比例,(エ)大きい
  2. (2) (ア)磁束密度[T],(イ)保磁力,(ウ)反比例,(エ)小さい
  3. (3) (ア)磁界の強さ[A/m],(イ)残留磁気,(ウ)反比例,(エ)小さい
  4. (4) (ア)磁束密度[T],(イ)保磁力,(ウ)比例,(エ)大きい
  5. (5) (ア)磁界の強さ[A/m],(イ)残留磁気,(ウ)比例,(エ)大きい
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正解は(5)
解説
【考え方】BH 曲線は、横軸が磁界の強さ H、縦軸が磁束密度 B のグラフです。a、b の場所と、曲線の面積の意味を考えます。 ヒステリシス損:1回の往復で失う熱 = ヒステリシス曲線の面積 ■1 (ア) 横軸 横軸は、磁界の強さ[A/m]です。→ (ア) 磁界の強さ[A/m] ■2 (イ) a の意味 a は、H を0にもどしても残っている B の大きさです。これを残留磁気(磁石の性質が残る量)といいます。→ (イ) 残留磁気 なお、b は B を0にするのに必要な H の大きさで、保磁力といいます。 ■3 (ウ) ヒステリシス損 交流で何度も磁化をくり返すと、1回ごとに曲線の面積に比例した電気エネルギーが熱になって失われます。→ (ウ) 比例 これをヒステリシス損といいます。 ■4 (エ) 永久磁石に向く材料 永久磁石は、磁石の力が強く残り(a が大きい)、しかも消えにくい(b が大きい)ものが向いています。→ (エ) 大きい 答えは(5)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)理論 問4