第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和8年度（2026年）上期
問44 (機械 問2)

正しい選択肢は「15.7」です。

この問題は、直流発電機の電機子が回転するとき、1巻きのコイルに発生する誘導起電力を求める計算問題です。

直流発電機では、磁界の中で導体が動くことで、電圧（誘導起電力）が発生します。

誘導起電力は、磁束密度、導体の長さ、導体が動く速さから求められます。

また、1巻きのコイルには電圧が発生する導体が2本あるため、1本の導体に発生する誘導起電力を2倍することが重要です。

計算手順

＜誘導起電力の公式＞

磁界の中を導体が直角に動く場合、1本の導体に発生する誘導起電力は、次の式で求められます。

e＝Blv

ここで、

・e：誘導起電力［V］

・B：磁束密度［T］

・l：導体の有効長［m］

・v：導体の移動速度［m／s］

です。

＜導体の移動速度を求める＞

電機子は円形に回転するため、1回転で進む距離は円周の長さになります。

円周の長さ＝πD

回転速度nは1500min⁻¹なので、1秒当たりの回転数は、

1500÷60＝25回転／秒

となります。

電機子の直径Dは0.5mなので、導体の移動速度vは、

v＝πDn／60

＝π×0.5×1500÷60

＝12.5π

≒39.27m／s

となります。

したがって、導体の移動速度は約39.27m／sです。

＜1本の導体に発生する誘導起電力を求める＞

磁束密度B＝0.4T、導体の有効長l＝0.5mです。

公式に代入すると、

e＝Blv

＝0.4×0.5×39.27

≒7.85V

となります。

したがって、1本の導体に発生する誘導起電力は約7.85Vです。

＜1巻きのコイルに発生する誘導起電力を求める＞

1巻きのコイルには、磁界中で電圧を発生する導体が2本あります。

図の状態では、2本の導体に発生する誘導起電力が加わるため、

e＝2×7.85

≒15.7V

となります。

したがって、最も近い値は15.7Vです。