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過去問AI
第三種電気主任技術者令和6年度 上期理論問 4

令和6年度 上期 第三種電気主任技術者 理論 問4

理論#理論
難度標準

図のように，A，B 2本の平行な直線導体があり，導体Aには1.2Aの，導体Bにはそれと反対方向に3Aの電流が流れている。導体AとBの間隔がl[m]のとき，導体Aより0.3m離れた点Pにおける合成磁界が零になった。lの値[m]として，最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

ただし，導体A，Bは無限長とし，点Pは導体A，Bを含む平面上にあるものとする。

問4の図表1

選択肢

解説

結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成

展開
結論Layer 1

図の配置は、点P — 0.3m — 導体A — l[m] — 導体B の順に一直線上に並んでいる。無限長直線導体からr[m]離れた点の磁界の大きさはH=I/(2πr)である。

詳細Layer 2
展開

導体Aの電流は上向き、導体Bの電流は下向き（互いに反対方向）。右ねじの法則により、点P（両導体から見て同じ側＝左側）での磁界の向きは、導体Aによるものと導体Bによるものとで互いに逆向きになる（電流の向きが逆で、Pがどちらの導体から見ても同じ側にあるため）。したがって合成磁界が零になる条件は、両者の大きさが等しいことである。

補足Layer 3
展開

H_A = 1.2/(2π×0.3)

H_B = 3/(2π×(0.3+l))

H_A = H_B より

1.2/0.3 = 3/(0.3+l)

4 = 3/(0.3+l)

0.3+l = 3/4 = 0.75

l = 0.75 − 0.3 = 0.45 [m]

よって l=0.45 mとなり、(2)が正答。

各選択肢の解説

(1)

0.24

l=0.24とすると0.3+l=0.54となり、H_B=3/(2π×0.54)≒5.56/(2π)は H_A=1.2/(2π×0.3)=4/(2π) と一致しない（5.56≠4）ため、合成磁界は零にならない。不正解。

(2)

0.45

l=0.45とすると0.3+l=0.75となり、H_B=3/(2π×0.75)=4/(2π)はH_A=1.2/(2π×0.3)=4/(2π)と一致し、向きが逆であることから合成磁界が零になる。正解。

(3)

0.54

l=0.54とすると0.3+l=0.84となり、H_B=3/(2π×0.84)≒3.57/(2π)はH_A=4/(2π)と一致しない（3.57≠4）ため、合成磁界は零にならない。不正解。

(4)

0.75

l=0.75とすると0.3+l=1.05となり、H_B=3/(2π×1.05)≒2.86/(2π)はH_A=4/(2π)と一致しない（2.86≠4）ため、合成磁界は零にならない。不正解。

(5)

1.05

l=1.05とすると0.3+l=1.35となり、H_B=3/(2π×1.35)≒2.22/(2π)はH_A=4/(2π)と一致しない（2.22≠4）ため、合成磁界は零にならない。不正解。

この解説は？
AI生成

解説は公式の問題文・公式解答を基に作成しています。 事実誤認・選択肢の取り違え・最新法令の反映漏れ等を含む可能性があるため、 重要な判断は必ずリンク先の公式資料でご確認ください。

最終更新:

問題PDF公式解答 PDF

出典：令和6年度上期第三種電気主任技術者試験 理論科目 問4。問題文・選択肢を読みやすく整形。

検証プロセス・誤り報告フローは 運営透明性レポートで公開しています。

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