磁気に関する量とその単位記号(SI 基本単位及び組立単位による表し方)の組合せとして,誤っているものを次の(1)~(5)…
理論 第3問
磁気に関する量とその単位記号(SI 基本単位及び組立単位による表し方)の組合せとして,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。量 単位記号
- (1)インダクタンス Wb/A
- (2)磁束 V/s
- (3)磁界の強さ A/m
- (4)磁気抵抗 H⁻¹
- (5)透磁率 H/m
正答 (2)
正答は (2)。
【誤りの選択肢 (2)】
磁束の単位を「ボルト毎秒」としているのが誤りです。正しくは ボルト秒、すなわち ボルト × 秒 です。ファラデーの電磁誘導の法則
誘導起電力 = (磁束の変化) ÷ (時間の変化)
を単位で書くと ボルト = ウェーバ ÷ 秒 ですから、移項して
ウェーバ = ボルト × 秒
となります。1秒間に1ウェーバの割合で磁束が変化すると1ボルトの起電力が生じる、という関係から導けるので、暗記しなくても組み立てられます。掛け算と割り算を取り違えた誤りです。
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【正しい選択肢の確認】
(1) インダクタンスの単位ヘンリーは ウェーバ毎アンペア です。
自己インダクタンスの定義
L × I = N × φ
すなわち L = (鎖交磁束) ÷ I からただちに得られます。1アンペアの電流によって1ウェーバの磁束鎖交数が生じるとき1ヘンリーです。正しい組合せです。
(3) 磁界の強さの単位は アンペア毎メートル です。
無限長直線電流が作る磁界
H = I ÷ (2 × 円周率 × r)
の単位がそのまま アンペア ÷ メートル になっています。正しい組合せです。
(4) 磁気抵抗の単位は ヘンリーのマイナス1乗、すなわち毎ヘンリーです。
磁気抵抗 = 起磁力 ÷ 磁束 = アンペア ÷ ウェーバ
ヘンリーが ウェーバ毎アンペア ですから、その逆数になります。正しい組合せです。
(5) 透磁率の単位は ヘンリー毎メートル です。
真空の透磁率が 4 × 円周率 × 10のマイナス7乗 ヘンリー毎メートルであることからも確かめられます。正しい組合せです。
【単位を導く習慣】
単位が不安なときは、定義式にさかのぼるのが確実です。磁気に関する基本の式を三つ挙げておきます。
B = φ ÷ A (テスラ = ウェーバ毎平方メートル)
B = μ × H (μ = B ÷ H)
F = N × I = Rm × φ(起磁力と磁気抵抗)
これらから、どの単位も機械的に組み立てられます。
出典:令和6年度上期第三種電気主任技術者 理論科目 問3(一般財団法人 電気技術者試験センター 公表)出典元ページ
最終更新日
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