第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和7年度（2025年）下期
問4 (理論 問4)

円形電流が作る磁界の大きさを求める計算問題です。

この問題では、次の公式を基本の式として使います。

H＝I2r

H：磁界の大きさ

I：直流電流

r：中心点から導線までの距離

扇形導線の磁界の大きさHの値［A／m］を求める問題となります。

図に着目すると点Oから見て内側と外側に扇形の導線が現れており、それらを直線状の導線2本が連結されています。

なのでまずは内側と外側、それぞれの磁界の大きさHの値［A／m］を求めます。

求め方として円形コイルの公式を利用します。

・H＝NI/2ｒ[A/ｍ]‥①

ただ、今回は扇形となりますので上記①式を1/4倍にしなければなにりません。

・H＝(NI/2ｒ)×(1/4)＝NI/8ｒ[A/ｍ]‥②

②式に与えられている数値を代入してそれぞれの磁界の大きさHの値［A／m］を求めます。

・内側の磁界の大きさH₁＝16N/8×0.5＝4N[A/ｍ]

・外側の磁界の大きさH₂＝16N/8×1.0＝2N[A/ｍ]

ここで最終的に求めなけらばならないのは点Oにおける磁界の大きさとなりますから、先ほど求めた2つの磁界の大きさを合成させる必要があります。合成するにあたって重要なのは電流が流れる向きとなり、図より点Oから見て垂直方向に電流が流れています。そうすると外側の向きは画面から見て下方向に流れ、内側の方は上方向に流れていることになるので、最終的にお互いの磁界の大きさは打ち消し合うことになるので以下が成り立ちます。

・点Oの磁界の大きさH＝H₁－H₂＝4N－2N＝2N[A/ｍ]

よって点Oにおける磁界の大きさHの値は2.0[A/ｍ]となります。