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【電験3種2種理論】講義振り返り(2月分②)

前回の勉強資料は、演習に近いものでした。フレミングの左手の法則を使わずに、2つの電流が流れるときに働く力を考えました。考える力を磨き、より理解を深めることができれば幸いです。

【電験3種2種理論】講義振り返り(2月分①)

 

今回の資料は、非常に点数に関わる知識ですので、講義ではかなり時間をかけました。

 

【電磁気】透磁率とB=μHの要点

「電束密度D=ε×E」と同じように考えることができます。

※電気力線と電束の違いは答えられるでしょうか。電気力線の数は環境(誘電率)に依存しますが、電束は違います。1[C]電荷で考えますと
・電気力線数=1[C]/ε [本]

・電束数=1[本]

となります。

電界は単位面積あたりの電気力線ですから、単位面積あたりの電束とすれば、εを用いて換算する必要があることを認識できるでしょう。

 

話は変わりますが、残留磁化は忘れてはいけません。

 

【電磁気】電磁力の公式:F = B L I

B=μH。

何故、F=HLIではダメなのか。その理由は磁界ではなく、磁束密度で考えないと正しく表現できないからです。このあたりはあまり考えずに、BILで覚えてしまっても良いでしょう。

「2つの電流があるときの電磁力の式」は必見。めちゃくちゃ良いことが書いてあり、暗記する必要がなくなる。絶対、導出できるようになった方がいいです。

 

【電磁気】電磁力の応用:F=B L I sinθ

角度の話が苦手な人は多いと思います。BILの公式は、IとLは同方向でありますが、Bが90°の角度差がある前提で話を進めてきました。

もし、60°、45°、30°などの角度である場合、力に寄与しない磁束密度が出てくるのです。逆に、力に寄与しない磁束密度を求めなさい という問題も面白いと思います。

 

【電磁気】方形コイルに働く力とトルク

「磁界と直角な電流の長さ」と言われて、モデルを思い出して、どこの範囲かイメージできるようになると強い。

あとは「トルクの定義」。トルクは力×作用距離。

※作用距離は軸からの距離であることが多い。

※力の向きが回転方向と同じなら簡単。応用問題だと、力の向きを回転方向に直してやる必要がある。(cosθをかけている場合、これを疑えば疑問は大体解決する)

 

【電磁気】誘導起電力(ファラデーの法則とレンツの法則)

レンツの法則、ファラデーの法則をきちんと学んでいないと、結局、分からないことだらけになってしまいます。合格する人はここからきちんと学んでいることがほとんどです。過去問暗記で済まそうとすると、まずダメです。

磁束の変化が誘導起電力の大きさに寄与する。磁界の変化は妨げられる。という2点が非常に重要です。

※誘導起電力の公式にマイナスがある理由もきちんと解説して下さり、ありがとうございます。