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電験三種/電力/過去問解説:2015年(平成27)問14☆変圧器の鉄心に用いられる鉄心材料(論説)

問題文と解答

出典:一般財団法人電気技術者試験センター/平成27年度第三種電気主任技術者試験電力科目A問題問14

変圧器の鉄心に使用されている鉄心材料に関する記述として、誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

(1)鉄心材料は、同じ体積であれば両面を絶縁加工した薄い材料を積層することで、ヒステリシス損はほとんど変わらないが、渦電流損を低減させることができる。
(2)鉄心材料は、保磁力と飽和磁束密度がともに小さく、ヒステリシス損が小さい材料が選ばれる。
(3)鉄心材料に使用されるけい素鋼材は、鉄にけい素を含有させて透磁率と抵抗率とを高めた材料である。
(4)鉄心材料に使用されるアモルファス合金材は、非結晶構造であり、高硬度であるが、加工性に優れず、けい素鋼材と比較して高価である。
(5)鉄心材料に使用されるアモルファス合金材は、けい素鋼材と比較して透磁率と抵抗率はともに高く、鉄損が少ない。

誤っている記述を、正しい記述と正しい記述の間に挟んでわかりにくくしています。この手の出題方法が電験三種の論説問題では難易度が高いと判断されます。

(2)

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解説

導電材料・磁性材料・絶縁材料のどれかが問14では出題されます。しかし、残念ながら参考書では最後におまけ程度に記載されているものが多いので、過去問学習で各材料ごとに知識を補って試験本番に挑みましょう!

\この知識があれば解ける/
  • (1):積層鉄心の絶縁被膜
  • (2):変圧器鉄心材料の条件
  • (3):けい素鋼材の特徴
  • (4)(5):アモルファス磁性材料の特徴

動画解説

電験三種/電力/過去問☆変圧器の鉄心に用いられる鉄心材料(論説)☆ゼキザップ!と一緒に解いてみよう♪【2015年(平成27年)問14】
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(1):積層鉄心の絶縁被膜

(1)の記述は正しいです。

鉄心材料は、同じ体積であれば両面を絶縁加工した薄い材料を積層することで、ヒステリシス損はほとんど変わらないが、渦電流損を低減させることができる

ヒステリシス損は変わらない/渦電流損を低減できる。この2つがポイントですので、覚えておきましょう!

(2):変圧器鉄心材料の条件

(2)の記述は誤りです。

鉄心材料は、× 保磁力と飽和磁束密度がともに小さく〇 保磁力が小さく、飽和磁束密度が大きく、ヒステリシス損が小さい材料が選ばれる

ヒントにも書きましたが、このような出題方法は難易度が高いです。また、この特徴が覚えにくいんですよね (^▽^;)
私もすぐに忘れてしまう内容なので、試験直前に内容をチェックして受験しました!
材料の分野でどうしても記憶に定着しない部分は、どこが覚えられないかを明確にしておけば試験直前に確認するだけで良いと思います。(苦労して覚えても所詮5点分しかないので、発電・送電・変電の出題率が高い分野に勉強時間を割きましょう♪)

ヒステリシスループがうまく描けなかったです(・・;)

(3):けい素鋼材の特徴

(3)の記述は正しいです。

鉄心材料に使用されるけい素鋼材は、鉄にけい素を含有させて透磁率と抵抗率とを高めた材料である

透磁率と抵抗率を高めた、の部分がポイントですので覚えておきましょう!

(4)(5):アモルファス磁性材料の特徴

(4)と(5)の記述は正しいです。

鉄心材料に使用されるアモルファス合金材は、非結晶構造であり、高硬度であるが、加工性に優れず、けい素鋼材と比較して高価である。また、けい素鋼材と比較して透磁率と抵抗率はともに高く鉄損が少ない

\アモルファス磁性材料の特徴/
  • 結晶構造 ➡ 硬度(もろくて加工性優れない)
  • けい素鋼材より高価
  • けい素鋼材より透磁率、抵抗率高い
  • けい素鋼材より鉄損少ない

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