電気通信主任技術者 電気通信工学の基礎 練習問題 第5問: 強磁性体の鉄心を交流で磁化するときのヒステリシスに関する記述として、正しいものはどれか。ただし、1 周期で描くヒステリシスループの形は周波数によらないものとする

「最大磁束密度を一定にして周波数を 2 倍にすると、ヒステリシス損の電力は 2 倍になる。」が正しい記述です。鉄心を 1 周期磁化するたびに失うエネルギーは、ヒステリシスループの面積に鉄心の体積を掛けた量です。

ループの形が変わらなければ 1 周期の損失は一定で、1 秒間の損失 (電力) は 1 秒間の周期の数 f に比例するため、周波数 2 倍で 2 倍です。ただし電圧を一定にした変圧器では最大磁束密度が周波数に反比例して小さくなるので、周波数を上げても損失が増えるとは限りません。

磁界を 0 に戻したときに残る磁束密度は残留磁気 (残留磁束密度) で、保磁力は磁束密度を 0 にするのに要る逆向きの磁界の強さです。永久磁石には保磁力の大きい材料が向きます。

交流の鉄心には、損失の小さいループの面積が小さい材料が向きます。「1 周の損失＝ループの面積」から考えましょう。