ぴよパス第三種電気主任技術者試験 静電気と電磁気 練習問題 第8問: 半径 5 cm、巻数 20 の円形コイルに 0.5 A の直流電流を流した。コイルの中心における磁界の強さの値として、正しいものはどれか。ただし、コイルは真空中
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初級推定正答率 約 73%
半径 5 cm、巻数 20 の円形コイルに 0.5 A の直流電流を流した。コイルの中心における磁界の強さの値として、正しいものはどれか。ただし、コイルは真空中にあり、巻線はすべて同じ円周上に密に巻かれていて、太さは無視できるものとする。
解答と解説を先に見る
正解: 4. 100 A/m
「100 A/m」が正しいです。半径 r・巻数 N の円形コイルの中心の磁束密度は B = μ₀NI/(2r) で、真空中の磁界の強さは H = B/μ₀ = NI/(2r) です。半径は 5 cm = 0.05 m と m に直してから使い、H = 20 × 0.5/(2 × 0.05) = 10/0.1 = 100 A/m になります。「31.8 A/m」は無限に長い直線電流の式 NI/(2πr) を使った誤りです。「200 A/m」は分母の 2 を落とした値です。「50 A/m」は r に半径でなく直径 0.1 m を入れた値です。「5 A/m」は巻数 20 を掛け忘れた値です。円形コイルの中心は NI/(2r)、無限に長い直線電流は I/(2πr) と、式の形を区別して覚えましょう。巻数が増えると、中心の磁界はその数に比例して強くなります。
関連キーワード: 円形コイル・磁界の強さ・巻数
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