第三種電気主任技術者・2009年度・理論

2009年度 理論 問3

次の文章は、コイルの磁束鎖交数とコイルに蓄えられる磁気エネルギーについて述べたものである。
インダクタンス 1 [mH] のコイルに直流電流 10 [A] が流れているとき、このコイルの磁束鎖交数 Ψ1\Psi_{1} [Wb] は (ア) [Wb] である。また、コイルに蓄えられている磁気エネルギー W1W_{1} [J] は (イ) [J] である。
次に、このコイルに流れる直流電流を 30 [A] とすると、磁束鎖交数 Ψ2\Psi_{2} [Wb] と蓄えられる磁気エネルギー W2W_{2} [J] はそれぞれ (ウ) となる。
上記の記述中の空白箇所 (ア)、(イ) 及び (ウ) に当てはまる語句又は数値として、正しいものを組み合わせたのは次のうちどれか。

出典:第三種電気主任技術者 2009年度 理論 問3

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正答:(2)

要点

正解は(2)。インダクタンス L=1×10−3L = 1 \times 10^{-3} [H]、電流 I1=10I_{1} = 10 [A]。磁束鎖交数 Ψ1=LI1=1×10−3×10=1×10−2\Psi_{1} = LI_{1} = 1 \times 10^{-3} \times 10 = 1 \times 10^{-2} [Wb]。

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インダクタンス L=1×10−3L = 1 \times 10^{-3} [H]、電流 I1=10I_{1} = 10 [A]。
磁束鎖交数 Ψ1=LI1=1×10−3×10=1×10−2\Psi_{1} = LI_{1} = 1 \times 10^{-3} \times 10 = 1 \times 10^{-2} [Wb]。
磁気エネルギー W1=12LI12=12×10−3×100=50×10−3=5×10−2W_{1} = \dfrac{1}{2}LI_{1}^{2} = \dfrac{1}{2} \times 10^{-3} \times 100 = 50 \times 10^{-3} = 5 \times 10^{-2} [J]。
電流を I2=30I_{2} = 30 [A](3倍)にすると、
Ψ\Psi は電流に比例するため 3倍。
WW は電流の2乗に比例するため 32=93^{2} = 9倍となる。

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