電験三種 H25年 理論 問3(電流と磁界)

電験三種 H25年 理論 問3(電流と磁界)

問 3
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] 当たりの巻き数が $N$ 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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解 答

問題文を検討すると、(1)、(2)、(4)、(5)は正しいことが記述してあります。

(3) の記述では、働く力 $F=\cfrac{2I_1I_2}{r} [N/m]$ となります。
したがって、「距離の2乗に反比例する」のでなく、「距離に反比例する」ことになるので (3) は誤りである。

(1) 1 [m] 当たりの巻き数が $N$ 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。

正解は(3)