電験三種 H28年 理論 問4 問題と解説

　問 題　　　　　

図のように、磁極N、Sの間に中空球体鉄心を置くと、NからSに向かう磁束は、(　ア　)ようになる。このとき、球体鉄心の中空部分(内部の空間)の点Aでは、磁束密度は極めて(　イ　)なる。これを(　ウ　)という。

ただし、磁極N、Sの間を通る磁束は、中空球体鉄心を置く前と置いた後とで変化しないものとする。

上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)及び(ウ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

　　　　　(ア)　　　　　　(イ)　　　(ウ)

1. 鉄心を避けて通る　　低く　　磁気誘導
2. 鉄心中を通る　　　　低く　　磁気遮へい
3. 鉄心を避けて通る　　高く　　磁気遮へい
4. 鉄心中を通る　　　　低く　　磁気誘導
5. 鉄心中を通る　　　　高く　　磁気誘導

 

 

 

 

 

　解 説　　　　

鉄は磁石にくっつきやすい、というのは知っていると思いますが、それは鉄が強磁性体だからです。強磁性体は磁気抵抗が低いので、磁束を簡単に通すため、(　ア　)には「鉄心中を通る」が入ります。

しかし、鉄心には中空があり、空気は磁気抵抗が高いので、磁束は空気を避けて通ろうとします。その結果、中空の磁束密度は低めとなり、特にその中心部の点Aでは低いので、(　イ　)には「低く」が入ります。

このように、ある点や空間の磁束密度を下げるために、敢えて周囲を強磁性体で覆って、磁束がそちらに通るようにする方法を、「磁気遮へい」といい、これが(　ウ　)に該当します。