電験合格からやりたい仕事に就く

電験・仕事・電気資格情報を配信

【電験3種理論】平成21年問4を解く【ビオサバールの法則】

今日の勉強資料は「ビオサバールの法則」

非常に重要なテーマなので、気を引き締めて対決して欲しい。「sinがくっつく」ということを思い出せるようになりたい。

 

sinθは90°というのが解く上で重要になるのだが、どこからの角度であるかを答えられるようになるのが、正解不正解よりも大事だ。

 

電験3種理論 平成21年

 f:id:denken_1:20200627124802j:plain

解いた結果

f:id:denken_1:20200627124601j:plain

 

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

❑電験3種過去問題集(平成30年)❑

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。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。

❑Amazonで口コミを見てみる❑

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。