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第三種電気主任技術者・2015年度・理論

2015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、ある強磁性体の初期磁化特性について述べたものである。
磁界の向きに強く磁化され、比透磁率が1よりも非常に（ア）物質を強磁性体という。まだ磁化されていない強磁性体に磁界 H H [A/m] を加えて磁化していくと、磁束密度 B B [T] は図のように変化する。よって、透磁率 μ \mu [H/m] (=BH) (= \dfrac{B}{H}) も磁界の強さによって変化する。図から、この強磁性体の透磁率 μ \mu の最大値はおよそ μmax= \mu_{max} = （イ）H/mであることが分かる。このとき、強磁性体の比透磁率はほぼ μr= \mu_{r} = （ウ）である。点P以降は磁界に対する磁束密度の増加が次第に緩くなり、磁束密度はほぼ一定の値となる。この現象を（エ）という。
ただし、真空の透磁率を μ0=4π×10−7 \mu_{0}=4\pi\times10^{-7} [H/m] とする。

2015年度 理論 問3の問題図1

出典：第三種電気主任技術者 2015年度 理論 問3

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正答：(1)

要点

正解は(1)。（ア）。強磁性体は比透磁率が1よりも非常に「大きい」物質です。 （イ） 透磁率 μ=B/H \mu = B/H が最大になるのは、原点から引いた接線の傾きが最大の箇所です。

詳細解説を読む

正解は(1)です。
・（ア） 強磁性体は比透磁率が1よりも非常に「大きい」物質です。
・（イ） 透磁率 μ=B/H \mu = B/H が最大になるのは、原点から引いた接線の傾きが最大の箇所です。グラフより、おおよそ H=200 H=200 [A/m] のとき B=1.5 B=1.5 [T] 付近で最大となります。
μ=1.5200=0.0075=7.5×10−3 \mu = \dfrac{1.5}{200} = 0.0075 = 7.5 \times 10^{-3} [H/m]。
・（ウ） 比透磁率 μr=μμ0 \mu_r = \dfrac{\mu}{\mu_0} です。
μr=7.5×10−34π×10−7=7.512.56×104≈0.6×104=6.0×103 \mu_r = \dfrac{7.5 \times 10^{-3}}{4\pi \times 10^{-7}} = \dfrac{7.5}{12.56} \times 10^{4} \approx 0.6 \times 10^{4} = 6.0 \times 10^{3} 。
・（エ） 磁束密度が増加しなくなる現象を「磁気飽和」といいます。
以上より、選択肢(1)が正解です。

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