令和3年度 電験3種 理論 問3の過去問解説

令和3年度 電験3種 理論 問3

次の文章は、強磁性体の応用に関する記述である。
磁界中に強磁性体を置くと、周囲の磁束は、磁束が(ア)強磁性体の(イ)を通るようになる。このとき、強磁性体を中空にしておくと、中空の部分には外部の磁界の影響がほとんど及ばない。このように、強磁性体でまわりを囲んで、磁界の影響が及ばないようにすることを(ウ)という。
上記の記述中の空白箇所(ア)~(ウ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

(ア) (イ) (ウ)
(1) 通りにくい 内部 磁気遮へい
(2) 通りにくい 外部 磁気遮へい
(3) 通りにくい 外部 静電遮へい
(4) 通りやすい 内部 磁気遮へい
(5) 通りやすい 内部 静電遮へい

解答・解説

●正解(4)

強磁性体は、透磁率が高く磁束を通しやすいです。磁束は、より磁束が通りやすい経路を通るため、強磁性体に集中して磁束が通ります。

強磁性体の内部が中空であれば、磁束は中空部分を通らずに周囲の強磁性体を通過するため、中空部分に磁力は生じませ。これを、磁気遮へいといいます。

したがって、
(ア)通りやすい
(イ)内部
(ウ)磁気遮へい
となるので、正解は(4)です。

なお、静電遮へいは磁気遮へいの電界版です。

電界中に中空導体を置けば、その中空部分には電界が生じません。これは、導体の電位が0である、すなわち導体内部において電位勾配がない(=電界が存在しない)ことからも明らかです。

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