●先週学んだこと(勉強再開から12週間目:1/24〜1/30)
令和2年度の「理論」について、TACの「電験三種 理論の教科書&問題集」の何ページを読めばこの問題を正答できるのか、という視点で問題を解いていきたいと思います。
これ以降、TACの「電験三種 理論の教科書&問題集」のことを、「TAC理論」と呼びます。
今回はR2の問3についてです。
問3は、コイルに働くモーメントに関する問題です。
磁束内の電線に電流が流れたら、電線に力が働くきます。
フレミング左手の法則ですね。
その力は、TAC理論のP129より、
F = BIℓsinθ
となります。
磁束と垂直方向に働く力は、BIℓ となります。
このコイルの一辺の長さはhですから、ADとBCにBIhの力が働きます。
ただし、電流は、AD間は上向き、BC間は下向きに流れますから、フレミング左手の法則より、AD間は紙面表向きにBIhの力、BC間は紙面裏向きにBIhの力が働きます。
このため、コイルに作用する力はプラマイゼロです。
選択肢(1)、(2)は誤りです。
次にコイルに働くモーメントを考えてみます。
モーメントについては、TAC理論のP134より、
T=FD
です。Fが力でDが支点までの長さです。
このコイルの場合、AD間は裏向きの力、BC間は表向きの力、2つの力が働きますので、コイルはABとDCの真ん中を軸にして回転します。
力は2つあるので2×BIh、支点までの長さは回転の半径になるのでh/2です。
このコイルに働くモーメントは、
T=2×BIh×h/2=BIh^2 となります。
正答は(3)になります。
ちなみに、選択肢に「偶力」という言葉が出てきます。
「偶力」とは、①平行で、②反対方向に働く、③同じ大きさの力 という意味です。
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