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問題と解答
問題１
磁性体について,次の(a)～(c)の事項のうち,正しいものをすべて選び,記号で答えよ。
(a)鉄や銅は強磁性体である。
(b)ヒステリシスループにおいて,磁場H=0［A/m］となるときの磁性体がつくる磁束密度を保持力という。
(c)電磁石に適した磁性体は,残留磁気が大きく,保持力が小さいものがよい。
問題２
真空中において,同一平面内に無限に長い導体A,Bが1［m］の間隔でお互いに平行に置かれている。図に示す
方向に,Aには2［A］,Bには3［A］の電流が流れている。真空の透磁率を4π×10–7［H/m］として,以下の問いに答 えよ。
(１)導体Aから左側の点Pにおいて,合成磁界が０になった。点Pと導体Aとの距離［m］を求めよ。
(２)導体Bが単位長さ辺りに受ける電磁力の向きとその大きさ［N］を答えよ。
問題３
真空中において,図のように,平面に対して垂直な向きに磁束密度0.02［T］の磁場があり,5［Ω］の抵抗をつな いだ２本の導線を0.1［m］の間隔で平行に並べた。導線は無限に長く,開放されており,その上に同じ長さの導体棒を置いた。いま,この導体棒を一定の速さ0.05［m/s］で移動させるとき,以下の問いに答えよ。
(１)導体棒に生じる誘導起電力［V］を求めよ。
(２)導体棒を流れる電流［A］の向きとその大きさを求めよ。向きはa～dの記号で答えること。
(３)導体棒にはたらく電磁力［N］の向きとその大きさを求めよ。向きはa～dの記号で答えること。
問題４
100回巻コイルに電流が流れて,0.20［s］間に0.10［A］から0.50［A］に変化し,かつ磁束が0.60［Wb］増加した。
(１)自己インダクタンスを求めよ。ただし,単位をつけて解答すること。
(２)0.20［s］間にコイルに蓄えられるエネルギーはどれだけ増加したか。
問題５
100回巻のコイルAと200回巻のコイルBを図のように接続した。コイルAの自己インダクタンスLA =
0.030［H］のとき,以下の問いに答えよ。ただし,漏れ磁束はないものとする。
(１)相互インダクタンスM［H］を求めよ。
(２)合成インダクタンス［H］を求めよ。
問題６
以下の文の空欄に適する数字と( )内から適する語句を選べ。
自己インダクタンスは,断面積の□乗に(比例・反比例)し,巻数の□乗に(比例・反比例)する。
問題７
1mmのエアギャップのある比透磁率2000,磁路の平均の長さ200mmの環状鉄心がある。これに巻数N = 10
のコイルを巻き,5Aの電流を流したとき,エアギャップにおける磁束密度［T］の値を求めよ。ただし,真空の透
磁率を4π×10–7［H/m］とし,磁束の漏れおよびエアギャップにおける磁束の広がりはないものとする。
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