令和2年度 No.2論点:電気理論重要度 A配点 1点未着手

ヒステリシス曲線

これは1級電気工事施工管理技士 第一次検定 令和2年度(2020年10月18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 3 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。

図に示す強磁性体のヒステリシス曲線に関する記述として,誤っているものはどれか。

ただし,H:磁界の強さ〔A/m〕

B:磁束密度〔T〕

横軸H,縦軸Bのヒステリシス曲線。原点0からaに至る初磁化曲線,a→b→c→d→e→f→aと一周するループがあり,bの高さが残留磁気Br,cの位置が保磁力Hc,aとdがそれぞれ±Hm・±Bmの点。

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.ヒステリシス損は,ヒステリシス曲線内の面積に反比例する。

解き方

  1. ヒステリシス曲線(B-H曲線)は,強磁性体の磁界の強さHを正負に変化させたときの磁束密度Bの変化を示す。磁化されていない状態からは初磁化曲線(0→a)に沿って増加し,以後はループ(a→b→c→d→e→f→a)を描く。
  2. 磁化を一巡させる間に失われるエネルギー(ヒステリシス損)は,ループで囲まれた面積に比例する。
  3. 面積に反比例するとした3が誤りである。

選択肢ごとの解説

  1. 1.正しい。磁化されていない強磁性体に磁界を加えていくと,初磁化曲線0→aに沿って増加し,やがて飽和する。
  2. 2.正しい。磁界を+Hmから減らすとBは遅れて減少し,H=0で残留磁気Br(b),B=0で保磁力(c)を通ってdに至る。
  3. 3.誤り。ヒステリシス損はループの面積に比例し,周波数にも比例する。
  4. 4.正しい。H=0のときに残る磁束密度Brを残留磁気,Bを0にするのに要する逆向きの磁界Hcを保磁力という。
引っかけ:ループが太い(面積が大きい)材料ほど損失が大きい。変圧器の鉄心にはループの細いけい素鋼板を使い,永久磁石にはBr・Hcの大きい材料を使う。

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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2年度(2020年10月18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