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電気工事士試験 · 学習ガイド

令和5年度第一種電気工事士学科試験【午後】の問題・解答解説

学科(旧称:筆記)の問題と公式解答を種別・年度・期・午前午後で区別しています。CBTの出題例は過去の筆記試験とは別種別です。技能の課題は学科と分けて収録しています。

令和5年度第一種電気工事士学科試験【午後】の概要
30:00

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磁気回路のオームの法則と起磁力の計算

電気理論 · 磁気回路 / 起磁力 / 磁気抵抗 / 磁束

鉄心にコイルを巻き付けたエアギャップのある磁気回路において、磁束φを2×10⁻³ Wbにするために必要な起磁力Fm [A] として、最も近いものを1つ選べ。ただし、鉄心の磁気抵抗R₁=8×10⁵ H⁻¹、エアギャップの磁気抵抗R₂=6×10⁵ H⁻¹とする。

解答・解説を表示

解答

ハ

解説

磁気回路における起磁力Fm、磁束φ、磁気抵抗Rmの間には、電気回路のオームの法則(電圧=電流×抵抗)と同様に、Fm=φ×Rmという磁気回路のオームの法則(ホプキンソンの法則)が成り立ちます。直列磁気回路では各部の磁気抵抗の和が全体の合成磁気抵抗となります。

解き方

  1. 直列に接続された鉄心の磁気抵抗R₁とエアギャップの磁気抵抗R₂を足し算して全体の合成磁気抵抗Rm=14×10⁵ H⁻¹を求めます。
  2. 磁気回路のオームの法則Fm=φ×Rmに磁束φ=2×10⁻³ Wbと合成磁気抵抗Rmを代入して起磁力Fm=2800 Aを算出します。
選択肢 イ不正解
磁気抵抗の加算や掛け算の計算過程を誤った値であり、正しくありません。
選択肢 ロ不正解
磁束または磁気抵抗の数値を誤って計算した値であり、正しくありません。
選択肢 ハ正解
合成磁気抵抗Rm=14×10⁵ H⁻¹より、Fm=2×10⁻³×14×10⁵=2800 Aとなり正しいです。
選択肢 ニ不正解
磁気抵抗の概算や計算ミスにより生じる値であり、正しくありません。

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覚えるポイント

  • 磁気回路のオームの法則:起磁力 Fm = 磁束 φ × 磁気抵抗 Rm

間違えやすいところ

  • 10のべき乗(指数)の計算ミスや、鉄心とエアギャップの抵抗を直列加算し忘れるミスに注意しましょう。

出題の前提:令和5年度第一種電気工事士学科試験【午後】問1

出典:電気技術者試験センター『令和5年度第一種電気工事士学科試験【午後】』
公式問題 p.3 ↗(www.shiken.or.jp)

令和5年度第一種電気工事士学科試験【午後】

参照した公式資料

電気技術者試験センターが公開した令和5年度第一種電気工事士学科試験【午後】の問題・解答資料です。