令和元年度 No.2論点:電気理論重要度 A配点 1点未着手

相互インダクタンス

これは1級電気工事施工管理技士 第一次検定 令和元年度(2019年6月9日(日)実施) No.2の問題です。論点は「電気理論」(重要度A・解答の形は四肢択一)。採点すると、解き方 2 手順・選択肢 4 つそれぞれの解説・引っかけの指摘が読めます。

図に示すスイッチSを入れたとき,環状鉄心の一次コイルの電流i₁〔A〕が0.1msの間に0.5A変化し,二次コイルに誘導起電力e₂〔V〕が3V発生した。このときの相互インダクタンスMの値〔mH〕として,正しいものはどれか。

ただし,漏れ磁束はないものとする。

環状鉄心に巻数N₁の一次コイルと巻数N₂の二次コイルを巻いた図。一次コイルは電池とスイッチSにつながり電流i₁が流れ,二次コイルの端子間に誘導起電力e₂が生じる。両コイルの間の相互インダクタンスがM。

解答欄

選択肢を 1 つ選んで「採点する」を押してください。

正解

正解:3.0.6mH

解き方

  1. 一次コイルの電流が変化すると,鉄心の磁束が変化して二次コイルに誘導起電力が生じる。その大きさはe₂=M·Δi₁/Δt(M:相互インダクタンス)である。
  2. Δt=0.1ms=1×10⁻⁴sなので,M=e₂·Δt/Δi₁=3×1×10⁻⁴/0.5=6×10⁻⁴H=0.6mHとなり,3が正しい。

選択肢ごとの解説

  1. 1.誤り。電流変化0.5Aで割らずに掛けた値(3×10⁻⁴×0.5=1.5×10⁻⁴H)である。
  2. 2.誤り。電流変化0.5Aで割っていない値(3×10⁻⁴H)である。
  3. 3.正しい。M=3×10⁻⁴/0.5=0.6mHである。
  4. 4.誤り。0.6mHの2倍で,e₂·Δt/Δi₁から求まる値ではない。
引っかけ:msを秒に直す(0.1ms=1×10⁻⁴s)。Hで求めてからmHに直す(6×10⁻⁴H=0.6mH)。

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出典:一般財団法人 建設業振興基金が実施した1級電気工事施工管理技士 第一次検定 令和元年度(2019年6月9日(日)実施) No.2。問題文は本試験の問題にもとづいています。解答・解説・論点の整理は資格試験対策.netの独自コンテンツです。最終更新 。この問題の誤りを報告する