電気磁気学

二陸技「電気磁気学」の過去問

「電気磁気学」は二陸技の電気磁気学に関する頻出論点です。これまでに15問の過去問が出題されています。関連問題を通じて理解を深めましょう。

「電気磁気学」の問題を解く

関連する過去問一覧（15問）

図に示すように、一辺の長さl〔m〕の正方形の頂点の点a、b及びcにそれぞれQ1＝40〔μC〕、Q2＝-30〔μC〕及びQ3＝20〔μC〕の点電荷が置かれている。正方形の中心Oの電位が2〔V〕であるとき、正方形の頂点の点dの電荷Q4〔μC〕の値として、正しいものを下の番号から選べ。ただし、Q1のみによる点Oの電位を4〔V〕とする。2026年7月無線工学の基礎
次の記述は、図1に示すように、中心Oを共有し面が直交した半径r〔m〕の円形コイルA及びBのそれぞれに直流電流I〔A〕を流したときの、中心Oにおける合成磁界H0について述べたものである。内に入れるべき字句を下の番号から選べ。(1)円形コイルA及びBのそれぞれのコイルの磁界の方向は、アの法則で求められる。(2)円形コイルAによる磁界の強さは、イ〔A/m〕である。(3)円形コイルAによる磁界と円形コイルBによる磁界の方向は、ウ〔rad〕異なる。(4)したがって、H0の方向は、図2のエの方向である。(5)また、H0の強さは、オ〔A/m〕である。2026年7月無線工学の基礎
次の記述は、図に示す磁気ヒステリシスループ（B-H曲線）について述べたものである。このうち誤っているものを下の番号から選べ。ただし、磁束密度をB〔T〕、磁界の強さをH〔A/m〕とする。2026年7月無線工学の基礎
次の記述は、図に示す磁石Mの磁極間において、一辺がl〔m〕の正方形のコイルDが、中心軸OPを中心としてω〔rad/s〕の角速度で回転しているときのDに生じる起電力について述べたものである。内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。ただし、磁極間の磁束密度はB〔T〕で均一であり、Dの軸OPは、Bの方向と直角とする。(1)Dの辺ab及びcdの周辺速度vは、v＝A〔m/s〕である。(2)Dに生じる起電力eが最大になるのは、Dの面がBの方向とBになるときである。(3)(2)のときのeの大きさは、e＝C〔V〕である。2026年7月無線工学の基礎
図に示すように、環状鉄心Mの一部に空隙を設けたときの磁気抵抗の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、空隙のないときのMの磁気抵抗をRm〔H⁻¹〕とする。また、Mの比透磁率μrを6000、Mの平均磁路長lmを300〔mm〕、空隙長lgを1〔mm〕とし、磁気回路に漏れ磁束はないものとする。2026年7月無線工学の基礎
図に示すように、真空中に置かれた無限長の半径a〔m〕の円筒に、単位長あたりQ〔C/m〕(Q>0)の電荷が一様に分布しているとき、円筒の中心軸からr〔m〕(r>a)離れた点Pにおける電界の強さEを表す式として、正しいものを下の番号から選べ。ただし、真空の誘電率をε0〔F/m〕とする。2026年1月無線工学の基礎
次の記述は、図に示す平行平板コンデンサに蓄えられるエネルギーについて述べたものである。内に入れるべき字句を下の番号から選べ。なお、同じ記号の内には、同じ字句が入るものとする。(1)コンデンサの静電容量Cは、次式で表される。C＝ア〔F〕(2)電極板間にV〔V〕の直流電圧を加えると、電極板間の電界の強さEは、次式で表される。E＝イ〔V/m〕(3)このとき、コンデンサに蓄えられるエネルギーWは、次式で表される。W＝ウ〔J〕(4)式③を式①及び②を用いて整理すると、次式が得られる。W＝エ×Sl〔J〕　式④においてSlは誘電体の体積であるからエは、誘電体の単位体積当たりに蓄えられるエネルギーwを表す。(5)wは、電束密度D〔C/m²〕とEを用いて表すと、次式となる。w＝オ〔J/m³〕2026年1月無線工学の基礎
図に示すように、二つの円形コイルA及びBの中心を重ねOとして同一平面上に置き、互いに逆方向に直流電流I＝6〔A〕を流したとき、Oにおける合成磁界の強さH〔A/m〕を表す値として、正しいものを下の番号から選べ。ただし、コイルの巻数はA、Bともに1回、A及びBの円の半径はそれぞれr1＝1〔m〕及びr2＝2〔m〕とする。2026年1月無線工学の基礎
次の記述は、電磁誘導現象について述べたものである。内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。(1)図1において、巻数がnのコイルLを貫く磁束φが、時間Δt〔s〕間にΔφ〔Wb〕変化したとき、Lに生じる起電力の大きさは、A〔V〕である。(2)図2に示すように、永久磁石MのN極をコイルLに近づけると、抵抗R〔Ω〕には、Bの方向の電流が流れる。(3)図3に示すように、永久磁石MのN極の上で直線導体Dを左から右へ動かすと、Dには Cの方向の起電力が生じる。2026年1月無線工学の基礎
次の記述は、電気磁気量とその単位（SI単位）について述べたものである。内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。(1)電力の単位は〔W〕であるが、他の単位で表すと、Aである。(2)電界の強さの単位は〔V/m〕であるが、他の単位で表すと、Bである。(3)磁束密度の単位は〔T〕であるが、他の単位で表すと、Cである。2026年1月無線工学の基礎
次の記述は、図に示すように均一な電界中における電子D の運動について述べたものである。内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。ただし、電子D は始め静止状態にあるものとし、電界の強さをE〔V/m〕、電子の電荷の大きさ及び質量をそれぞれ e〔C〕及びm〔kg〕とする。 (1) 電子が電界から受ける力F 〔N〕によって受ける加速度αは、α= A 〔m/s2〕である。 (2) したがって、静止状態の電子がF によって運動を始めて、t〔s〕後に達する速さv は、v = B 〔m/s〕である。 (3) よって、静止状態の電子がF によって運動を始めて、t〔s〕間で移動する距離l は、l = C 〔m〕である。2025年7月無線工学の基礎
図に示すように、r〔m〕の間隔で空気中に置かれた無限長の直線導線X 及びY に同じ方向の直流電流I〔A〕を流した。このときY が受ける1〔m〕当たりの力の大きさ及びXY 間に働く力の方向の組合せとして、正しいものを下の番号から選べ。ただし、導線の太さは無視できるものとし、空気の透磁率を4π×10-7〔H/m〕とする。大きさ方向2025年7月無線工学の基礎
図に示すように、環状鉄心M の一部に空隙を設けたときの磁気抵抗の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、空隙のないときのM の磁気抵抗をRm〔H-1〕とする。また、M の比透磁率μr を8,000、M の平均磁路長lm を200〔mm〕、空隙長lg を1〔mm〕とし、磁気回路に漏れ磁束はないものとする。2025年1月無線工学の基礎
図に示すように、電界の強さE が一様な電界中を電荷Q がπ/6〔rad〕の角度を保って点a から点b まで2√3〔m〕移動するのに要する仕事量の値として、正しいものを下の番号から選べ。ただし、E = 200〔V/m〕、Q = 4〔μC〕としQ はE からのみ力を受けるものとする。2024年1月無線工学の基礎
次の記述は、図に示すように、同一平面上で平行に間隔をr〔m〕離して真空中に置かれた無限長の直線導線X、Y 及びZ に、同じ大きさで同一方向にそれぞれ直流電流I〔A〕を流したときに、Y が受ける力について述べたものである。内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。ただし、真空の透磁率を4π×10-7〔H/m〕とする。 (1) X とY の間には、 A 力が働き、その長さ1〔m〕当たりの力の大きさFXYは、次式で表される。 FXY = ( B ）×10-7〔N/m〕 (2) Z とY の間にも同様の力が働き、1〔m〕当たりの力の大きさは、FXYと同じである。 (3) したがって、Y が受ける1〔m〕当たりの合成力は、力の方向を考えると、 C 〔N/m〕である。2024年1月無線工学の基礎