令和3年度 No.2論点:電気理論重要度 A配点 1点未着手

環状鉄心のコイルの自己インダクタンス

これは1級電気工事施工管理技士 第一次検定 令和3年度(2021年6月13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。

図に示す磁路の平均長さl〔m〕,磁路の断面積A〔m²〕,透磁率μ〔H/m〕の環状鉄心に巻数Nのコイルがあるとき,コイルの自己インダクタンスL〔H〕を表す式として,正しいものはどれか。

ただし,磁束の漏れはないものとする。

環状鉄心に巻数Nのコイルが巻かれ,磁路の断面積A,平均磁路長l(一点鎖線),透磁率μが示されている。

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:1.L=μAN²/l〔H〕

解き方

  1. 環状鉄心の磁気回路では,磁気抵抗がRm=l/(μA)で,起磁力NIによって生じる磁束はΦ=NI/Rm=μANI/lとなる(電気回路のオームの法則と同じ形)。
  2. 自己インダクタンスは,電流1A当たりの磁束鎖交数なので,L=NΦ/I=N·μAN/l=μAN²/l。
  3. 1が正しい。

選択肢ごとの解説

  1. 1.正しい。Lは透磁率・断面積・巻数の2乗に比例し,磁路の長さに反比例する。
  2. 2.誤り。μAN²/lの逆数で,巻数を増やすとLが小さくなる関係になってしまう。
  3. 3.誤り。透磁率μが分母にあり,透磁率の大きい鉄心ほどLが小さくなる関係になっている。
  4. 4.誤り。磁路が長いほどLが大きく,巻数を増やすとLが小さくなる関係になっている。
引っかけ:Lは巻数の2乗に比例する(磁束がNに比例し,鎖交数でさらにN倍)。磁気抵抗l/(μA)は電気抵抗l/(σA)と同じ形。

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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3年度(2021年6月13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