令和7年度上期理論問14

電気磁気の量と単位記号の組合せで誤りを見つける（磁束と磁束密度の取り違え）

理論A問題配点 5点

出典：一般財団法人電気技術者試験センター令和7年度上期第三種電気主任技術者試験理論科目問題（問題文・選択肢は改変せず、公開PDFの該当ページをそのまま掲載しています）

正解

(4)

正解の出典：同センターが公表している解答

解説

「誤っているものを選べ」なので、正しいものを4つ消していく。

(1) 電流と C/s。電流は1秒あたりに流れる電荷なので、クーロン毎秒はアンペアと同じ。正しい。

(2) 磁気抵抗と H⁻¹。磁気回路のオームの法則は起磁力[A] = 磁気抵抗 × 磁束[Wb] なので、磁気抵抗の単位は A/Wb。一方インダクタンスは H = Wb/A なので、その逆数 H⁻¹ = A/Wb で一致する。正しい。

(3) 電力量と W·s。電力[W]×時間[s]はジュールなので正しい。実務で使う kW·h も同じ次元。

(4) 磁束と T。磁束の単位は Wb（ウェーバ）で、T（テスラ）は磁束密度の単位。T = Wb/m² なので、面積で割ったぶんだけ違う。これが誤り。正解は(4)。

(5) 電界の強さと V/m。電位の傾きが電界なので正しい。

磁束と磁束密度は名前が似ているうえ、どちらも「磁気の量」として出てくるので取り違えやすい。「束はまとまり全体（Wb）、密度は1平方メートルあたり（T）」と、面積で割るかどうかで区別する。

選択肢ごとの理由

(1)正しい組合せ。C/s = A で電流の単位になっている。
(2)正しい組合せ。磁気抵抗は A/Wb で、H = Wb/A の逆数と一致する。
(3)正しい組合せ。W·s = J で電力量の単位。
(4)これが誤り。磁束の単位は Wb で、T は磁束密度（Wb/m²）の単位。
(5)正しい組合せ。電界の強さは電位の傾きなので V/m。

この論点は、データセンターの現場でこう出てくる

単位を取り違えないことは、データセンターの現場ではそのまま事故防止に直結する。いちばん多いのが電力[kW]と電力量[kWh]、そして容量[kVA]と有効電力[kW]の混同。ラックの電力設計で「1ラック 6 kW」と言うときの kW と、月の請求で出てくる kWh は別物で、UPSや発電機の銘板にある kVA は力率を掛けないと kW にならない。ここを取り違えると、UPSの容量が足りているつもりで足りていない、という設計ミスになる。この問題の磁束と磁束密度も同じ構図で、片方は全体の量、もう片方は単位面積あたり。DCで言えば「建物全体の電力」と「1平方メートルあたりの電力（電力密度）」の関係にあたる。高密度化が進むDCでは、後者が冷却設計を決める。単位を確認する習慣は、計算結果がおかしいときにいちばん早く気づける方法でもある。式を立てたら両辺の単位が揃っているかを見る癖をつけると、桁違いのミスが減る。

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