令和7年度下期理論問3

コイルの自己インダクタンスを巻数・電流・磁束から求める

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年度下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

(3)

正解の出典：同センターが公表している解答

解説

自己インダクタンスの定義は L = NΦ / I（N:巻数、Φ:1巻あたりの磁束、I:電流）。

与えられた値を入れると L = 1000 × 6×10⁻⁴ ÷ 0.2 = 0.6 ÷ 0.2 = 3 H。正解は(3)。

この式は「コイル全体の鎖交磁束 NΦ が電流 I の何倍か」を表しているだけなので、暗記ではなく意味で覚える。磁束が漏れる場合は NΦ が減るため L も下がるが、この問題は「漏れ磁束は無視できる」と明記されているので、そのまま代入してよい。

計算では 10⁻⁴ の扱いを間違えやすい。1000 × 6×10⁻⁴ は 6×10⁻¹ = 0.6 で、これを 0.2 で割る。桁を1つずらすと選択肢の別の値にぴったり乗ってしまうので、指数は最後まで分けて書く。

選択肢ごとの理由

(1)1 H は 1000×6×10⁻⁴ を 0.6 ではなく 0.2 と誤り、それを 0.2 で割った場合の値。
(2)2 H になる筋道はなく、桁を1つ落とした誤答。
(3)正しい。L = NΦ/I = 1000×6×10⁻⁴/0.2 = 3 H。
(4)4 H は磁束を 8×10⁻⁴ と読み違えた場合の値。
(5)5 H は電流を 0.12 A として計算した場合に近い値。与えられた電流は 0.2 A。

この論点は、データセンターの現場でこう出てくる

データセンターで自己インダクタンスが実務に出てくるのは、UPSやサーバ電源のノイズ対策と、遮断器の選定。サーバの電源は高調波を出すので、リアクトル（コイル）を入れて電流の急変をなだらかにする。このリアクトルの値がインダクタンスで、大きくすればノイズは減るが電圧降下が増えるというトレードオフになる。もう一つ重要なのが「コイルは電流を急に変えられない」という性質。短絡事故が起きたとき、回路のインダクタンスがあるおかげで電流の立ち上がりに時間がかかり、その間に遮断器が動作できる。逆にインダクタンスが小さい系統ほど短絡電流の立ち上がりが速く、遮断容量の大きい機器が必要になる。DCの受電容量が大きいほどこの検討がシビアになる。

前の問題理論問2 次の問題理論問4