第三種電気主任技術者試験 送電・配電と電気材料 練習問題 第19問: 導体の表皮効果に関する記述として、誤っているものはどれか。

正解: 1. 表皮効果は周波数が低いほど著しく、電流の集まる層は薄くなる。

「表皮効果は周波数が低いほど著しく、電流の集まる層は薄くなる」が誤りです。表皮効果は、交流電流がつくる磁界の変化で導体の中に渦電流が生じ、中心部の電流を打ち消すため、電流が表面の近くに集まる現象です。電流が集まる層の厚さ (表皮の深さ) は δ = √(2ρ/(ωμ)) で表され、周波数が高いほど浅くなるので、効果は周波数が高いほど著しくなります。直流では電流は断面に一様に流れ、表皮効果は起こりません。式から、抵抗率 ρ が小さい (導電率が大きい) ほど、また透磁率 μ が大きいほど δ は小さくなり、効果は著しくなります。電流の通る断面が実質的に狭くなるので、交流の抵抗は直流の抵抗より大きくなります。太い導体の中心部はほとんど電流を運ばないので、中空の管にして重さと費用を減らせます。

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