電気工事施工管理技士 独学ガイド|資格のT

  1. HOME
  2. 過去問
  3. > 令和4年度(後期)2級 No.2 ヒステリシス曲線

令和4年度(後期)2級電気工事施工管理技士 No.2を解説、面積が損失

令和4年度(後期)2級電気工事施工管理技士 第一次検定 No.2は、材料の異なる2つの磁性体のヒステリシス曲線を比べる問題です。

この問題のポイント

この問題は、ヒステリシス損がループで囲まれた面積で決まることを分かっているかを問うものです。横に広いイのほうが面積が大きく、損失も大きくなります

ほかの3つは、グラフの縦横の値をそのまま読めば判断できます。

※ 問題の図そのものは、建設業振興基金が公開している公式サイトで確認できます。

正解:選択肢4

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 適当 アの頂点のほうがBが高い。最大磁束密度は大きい
2 適当 アは細いループ。H軸との交点が0に近く、保磁力が小さい
3 適当 B軸との交点はイのほうが低い。残留磁気は小さい
4 不適当 イのループのほうが面積が大きい。損失は大きい

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)

ヒステリシス曲線は、磁界の強さHを行ったり来たりさせたときに、磁束密度Bがどう動くかを描いたものです。行きと帰りで同じ道を通らないので、輪になります。

この輪で囲まれた面積が、1周あたりに失われるエネルギーです。交流では1秒間に何十回もこの輪を回るので、面積が大きいほど発熱が増えます。これがヒステリシス損です。

図のアは縦に細長いループ、イは横に広いループです。面積はイのほうが大きいので、ヒステリシス損もイのほうが大きくなります。問題文は「イのほうが小さい」としているので誤りです。

グラフのどこを見るかを整理しておきます。

読む値 グラフのどこか
最大磁束密度 ループの一番上の高さ
残留磁気 縦軸(B軸)との交点。H=0にしても残る磁束密度
保磁力 横軸(H軸)との交点。Bを0に戻すのに要る逆向きの磁界
ヒステリシス損 ループで囲まれた面積

この4つのうち、面積を見るのはヒステリシス損だけです。ほかは軸との交点か高さを見ます。

ほかの3つを見ておきます。

選択肢1はループの高さです。アの頂点がイより上にあるので、アの最大磁束密度が大きくなります。

選択肢2は保磁力です。アは縦に立った細いループなので、H軸を横切る点が原点の近くにあります。保磁力が小さいということです。

選択肢3は残留磁気です。B軸との交点はアのほうが上、イのほうが下にあります。

実務では、この形の違いが用途の違いになります。アのように細いものは変圧器や電動機の鉄心に使います。損失が小さく、磁化と減磁を繰り返しても発熱しにくいためです。イのように横に広いものは永久磁石に向きます。保磁力が大きく、磁化された状態が消えにくいためです。

覚え方

  • ヒステリシス損=ループの面積。広いほど損失が大きい
  • 残留磁気は縦軸との交点、保磁力は横軸との交点
  • 細いループ=鉄心向き、広いループ=永久磁石向き

理解度チェック

Q.

ヒステリシス損はグラフのどこを見れば分かるか。

ループで囲まれた面積です。1周あたりに失われるエネルギーに相当し、面積が大きいほど損失が大きくなります。

Q.

変圧器の鉄心に向くのはどんなヒステリシス曲線か。

細いループです。保磁力が小さく面積も小さいので、磁化と減磁を繰り返しても損失が少なくてすみます。

電気工事施工管理技士 過去問解説 一覧へ

参考資料

  • 一般財団法人 建設業振興基金「令和4年度 2級電気工事施工管理技術検定 第一次検定(後期)問題」「同 正答肢」
T

無料・独学でまなぶ資格のT

T|運営・編集

電気工事施工管理技士の受検にむけて、過去問と用語を一次資料で確かめながら整理しています。

Topへ >>