電験（理論）関連スライド No.3｜日本電気協会関西支部

巻数が20のコイルを貫通する磁束が0.1秒間に1[Wb]から2[Wb]に増加した。コイルに誘導される起電力の大きさは、200 V 。誘導起電力の大きさは、(巻き数）×（磁束の時間変化率）なので、20×(2－1)／0.1。

n相の電力はn-1個の電力計で計測が可能、というのは「ブロンデルの定理」。n相回路に流れるn本の電流は、キルヒホッフの定理を用いると独立なものの数はn-1となる。

単位長あたりの巻数n[回/m]の無限ソレノイドに電流I[A]を流すとき、ソレノイド中の磁界の強さは？

アンペアの周回積分の法則（巻数。電流、磁界の強さ、磁路長の関係式）から計算できる。

共振回路での共振の鋭さを表す量を「Q値」と呼ぶ。Quality Factor。Q値が大きいと振動が安定的であることを意味する。

電荷ーe [C]の電子を、V [V]の電位差で加速したときに、電子が得るエネルギー [J]は？

正解はｃの「eV」。

一般の金属の抵抗温度係数は、正の値をとる。一般に高温になると金属の電気抵抗は増加する。

印加電圧が100 [V]の抵抗負荷の消費電力が1 [kW]のとき、負荷の抵抗は「10 Ω」。消費電力Pは、P = VI =V×(V÷R) なので、R = (V×V)÷P = 100 × 100 ÷ 1,000 =10。（1 kW = 1,000 W)

長さ L [m]、回転半径 r [m]、巻数=1 のコイルに電流 I [A]を流し、磁束密度 B [T]中に置いたとき、コイルに働くトルク T [ N・m ]を表した式として適当なのはどれか？

トルクは、接線方向の力×回転半径で表される。

】理想電圧計の内部抵抗は無限大。電流を通さなければ、対象の系を乱すことなく測定できる。

インダクタンス素子 L に正弦波交流電圧を印加するとき、素子 L に流れる電流の波形は、どれか？

正解は「ｃ）」。インダクタンスに流れる電流の位相は、電圧の位相よりも π/2 だけ遅れる。

強磁性体に交番磁界を加えたとき、ヒステリシス損の大きさは、交番磁界の周波数に比例する。1サイクル（ヒステリシス曲線を1周）の間に加えられる単位体積当たりエネルギーを W[J]とすると、周波数が f[Hz]のときヒステリシス損は fW [W]で表現される。

図の交流ブリッジが平衡状態にあるとき、成立する条件を表す式は？

正解は「a)」。両辺の実数部も虚数部も、ともに等しいことが必要。

コイルの巻数、鉄心の材料と磁路長は変えずに、鉄心の断面積だけを2倍にすると、コイルの自己インダクタンスは2倍になる。断面積が倍になると磁気抵抗が半分になり、（感覚的には）「通りやすくなって磁束が増える」ので誘導起電力が増加する。すなわちインダクタンスは大きくなる。

図に示す直流電源と4個の抵抗からなる回路で、中央の10 [Ω]の抵抗に流れる電流 I は、何 [ A ]か。

正解は「2 [A]」。上部の 5 [Ω]の抵抗は電流は流れないので、残りの3つの直並列に接続された抵抗の合成抵抗を求めると、15 [Ω]であることから。

環状鉄心の一次コイルに図のように変化する電流を流した際、時間 0.05 ~ 0.08 [s]の間に二次コイルに生じる電圧の大きさ [V]は？　ただし両コイル間の相互インダクタンスを5 [mH]とする。

正解は「b) 2 V」。相互インダクタンスを通じて二次コイルに発生する誘導起電力の大きさは、一次電流の時間あたり変化率の大きさに比例する。

平板電極の空気コンデンサの電極間の横幅の一部だけに誘電体を挿入したときの静電容量は、並列接続として計算する。全体の静電容量は、それぞれの静電容量の和として計算される。

磁束密度 B [T]の一様磁界中に、長さ l [m]の直線導体を磁界と直角の方向に置く。導体の姿勢は磁界と直角のままで、磁界に対し角度 θ [rad] で図のようにv [m/s]で移動するとき、導体に生じる誘導起電力を表現する式はどれか？

インピーダンス Z=R+jX の負荷に対し、電流が電圧に対してπ／４（4分のパイ））の位相差を持つときのRとXの関係は、「R=X」。

原点にある点電荷 Q [C]から伸びる直線上にあるA点、B点の間の電位差（図を参照）を表す式は、次のどれか？

正解は「a)」。

電位は1 [C]の電荷を無限遠点からその点まで運んでくるのに必要なエネルギーを表している。各点における電位の差が「電位差」である。