令和5年度 1級電気工事施工管理技士 第一次検定 No.23は、送電線の表皮効果に関する記述として、不適当なものを選ぶ問題です。

この問題のポイント

この問題は、表皮効果で電流がどこに寄るかを分かっているかを問うものです。電流は表面に寄るので、中心部の電流密度は小さくなります。

「表皮」という名前がそのまま答えになっています。

正解：選択肢4（中心部の電流密度が大きくなる）

＞ この論点をやさしく解説：多導体方式とは？単導体との違いと固有の部材・現象を整理

各選択肢の正誤

不適当なのは選択肢4です。

選択肢4のポイント（ここが答え）

引っかけの核心は、「効果が大きい」と「密度が大きい」が同じ向きの言葉なので、続けて読むと自然に見えるところです。効果が大きくなるほど、中心部は使われなくなります。

電線に交流が流れると、電線の中にも磁束ができます。中心に近いほど鎖交する磁束が多く、インダクタンスが大きくなります。

インダクタンスが大きい＝交流に対する抵抗が大きいので、電流は中心を避けて表面側を通ります。これが表皮効果です。

この論点は2つの年度で確定しています。令和元年度 1級 No.23と令和7年度 1級 No.19は、どちらも選択肢に「表皮効果が大きいほど、電線中心部の電流密度は小さくなる」を置き、公表正答は別の肢でした。つまり「小さくなる」が正しい肢として2回確定しています。

令和元年度の正答は2で、そこは「導電率が小さいほど表皮効果は大きくなる」でした。導電率が小さければ渦電流も流れにくいので、表皮効果は小さくなります。この令和5年度の選択肢2は、その正しい向きで書かれています。

令和7年度の正答は1で、そこは「周波数が高いほど表皮効果は小さくなる」でした。こちらも向きが逆でした。この令和5年度の選択肢1は正しい向きです。

選択肢3の電力損失は、使える断面積の話です。表皮効果が大きいと電線の中心部が使われず、実質的な断面積が小さくなります。細い電線と同じことなので、抵抗が上がって損失が増えます。

だから表皮効果が小さいほど断面を広く使えて、損失が小さくなります。

対策としては、電線を細く分ける方法があります。合計断面積が同じでも、単導体より多導体のほうが表皮効果の影響は小さくなります。1本あたりが細くなり、中心までの距離が短くなるためです。

覚え方

• 名前のとおり電流は表皮に寄る。中心はすかすかになる
• 大きくする条件は周波数・導電率・透磁率・太さの4つ
• 効果が大きい＝使える断面が減る＝損失が増える

理解度チェック

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