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【電験3種理論】平成21年問4を解く【ビオサバールの法則】

今日は「ビオ」こと「ビオサバールの法則」をテーマとする問題と対決した。

自分はビオサバールの法則が得意で好きなので、勝手にビオと読んでいる。sinがくっつく可愛い奴だと勝手に思っている。

 

おはようございます。

電験と電気業界を研究している桜庭裕介です。 

初めての方もいらっしゃると思いますので、いつもの簡単な自己紹介を添えておきます。

≪実績≫
❑転職関係❑

『残業10時間以下』&『年収変動なし』の企業に転職成功

※詳細を下記のnoteに集約
電気エンジニアとしての決断【超大手企業を退社する選択】

❑電験研究歴❏
✔トータル100年分の過去問を分析

・電験1種 40年分
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✔雑誌連載を開始
「理論の超入門」

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電気エンジニアTOEIC攻略までの道のり【800点までは取れる】

一言で言うと、電験をずっと分析してきた人間。

桜庭裕介|電験&電気仕事|MBA挑戦中@denken_1
 
 

夢はある?と最近聞かれた。

電気、プラントの運転操作を教えて、自分が飯を食えれば最高だと答えた。

妻子なしなら、小さなアパートの一室で納豆や卵とごはんだけの食事で暮らすと思う(栄養の事は無知)

今後、確実に介護施設の問題が挙がる。
そこに貢献できれば良い。

そんな事を考えている。

 
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さっそく問題を見ていこう。

電験3種理論 平成21年

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解いた結果

「正解」!!!!!

うおーーーし!!!!

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押さえるべきポイント①「ビオサバールの法則の意味」

 

この問題はビオサバールの法則を知らないと解けない。

とはいえ、法則の名がつくものは嫌な思い出しかないという人もいるだろう。

だが、ビオはちょっと違う。

根本に必要な理由がきっちりしているのだ。

電流を流したとき、周りにどれだけ影響を与えてしまうのかを計算できる法則なのだ。

 

そう考えると、使うのかどうなのかわからんような公式や法則と違って、これは覚えとこ!と思える。

 

押さえるべきポイント②「Θ」

 

正解を出せるか否かにも関わるほど、重要なのが

「sinΘ」の「Θ」

だ。

このΘの意味を思い出して欲しい。

電流とある点を線で結んだときの角度。それがΘ。

つまり、Θ=0となる場合にはビオサバールの法則の計算結果は0になる。sin0は0だから。

今回の問題で言うと、垂直方向、水平方向に向かう電流からは磁界は生み出されないということ。

それ以外の範囲のコイルの長さから磁界を算出するのだ。

 

押さえるべきポイント③「円」

 

円は本当よく出てくる。

特に、円周は絶対に覚えておくこと。

個人的には「オームの法則」に匹敵するぐらい大事だと思う。実際、磁気分野の計算において、オームの法則は意味をなさない。(言葉が悪いが、点に絡まないのは事実)

 

半径rの円の一周の長さは

2πr(円周と言われる)

もっと簡単な言葉に直すと

直径×π 

だ。

そして、今回の問題だと、円は1/4だった。

つまり、2πrを1/4したのが「本問題の円の円周」なのである。

 

これが「Δℓ」にあたる。

rは円の半径だ。

 

まとめ

以上「平成21年問4を解く【ビオサバールの法則】」となります。

ビオサバールの法則もそうですが、磁気の方向や大きさを算出する問題はちょこちょこ出てきます。

今回の問題を通して、磁気計算ができるようになっておくと良いでしょう。

 

使っている問題集について

問い合わせを頂いたので、共有しておきます。

自分は電気書院から出版されている「電験3種過去問題集」を使用しています。

 

❑電験3種過去問題集(平成30年)❑

 

※ただし、解説がちょっと難しいです。図も少ないので初学者にとっては厳しいと思われます。(怒られるかな・・・)

事実、口コミにも厳しいコメントがあるのでベースの知識が結構必要と言えるでしょう。

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電験3種過去問題集 平成30年版

総チェックという感覚で使用される人にとっては、一気に問題に触れられるので使いやすいと思います。電話帳サイズなので持ち運びが難点ですが・・・。