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第三種電気主任技術者・2011年度・理論

2011年度 理論 問3

磁気・電磁誘導磁気電磁誘導

問題文

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次の文章は、磁界中に置かれた導体に働く電磁力に関する記述である。
電流が流れている長さ L L [m] の直線導体を磁束密度が一様な磁界中に置くと、フレミングの (ア) の法則に従い、導体には電流の向きにも磁界の向きにも直角な電磁力が働く。 直線導体の方向を変化させて、電流の方向が磁界の方向と同じになれば、導体に働く力の大きさは (イ) となり、直角になれば、(ウ) となる。 力の大きさは、電流の (エ) に比例する。

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。

出典：第三種電気主任技術者 2011年度 理論 問3

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正答：(5)

要点

正解は(5)。磁界中の電流が受ける力は、フレミングの左手の法則に従います。（発電機などの起電力は右手）。したがって (ア) は「左手」。 力の大きさは F=BILsin⁡θ F = BIL \sin \theta で表されます。

詳細解説を読む

正解は(5)です。
・磁界中の電流が受ける力は、フレミングの左手の法則に従います。（発電機などの起電力は右手）。したがって (ア) は「左手」。
・力の大きさは F=BILsin⁡θ F = BIL \sin \theta で表されます。
・電流と磁界が同じ向き（平行、θ=0∘ \theta = 0^\circ ）の場合、sin⁡0∘=0 \sin 0^\circ = 0 なので力は 零 になります。したがって (イ) は「零」。
・直角（θ=90∘ \theta = 90^\circ ）の場合、sin⁡90∘=1 \sin 90^\circ = 1 なので力は 最大 になります。したがって (ウ) は「最大」。
・式 F=BIL F = BIL より、力は電流 I I の 1乗 に比例します。したがって (エ) は「1乗」。
以上より、選択肢(5)が正解です。

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