今回は平成29年度 機械科目 A問題13を解説します。誘導加熱の原理・用途・表皮効果に関する記述のうち、誤っているものを選ぶ問題です。★電気加熱11（令和5年度下期A問題12）とほぼ完全に同一の問題で、選択肢(5)の文言がごくわずかに異なるのみです。
誘導加熱は交番磁界中の導電性の被加熱物に生じる渦電流によるジュール熱で加熱する方式です。交番磁界の周波数が高いほど表皮効果が強まり、渦電流は被加熱物の表面に集中して内部は加熱されにくくなる点がポイントです。
ほぼ同じ問題が 【機械】令和5年度下期A問題12 でも出題されています。出題パターンが固定なので、セットで解けば確実な得点源になります。
平成29年度 機械科目 A問題13：問題文と選択肢
まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。
電験3種 機械科目 【電気加熱】 平成29年度 A問題13
誘導加熱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）産業用では金属の溶解や金属部品の熱処理などに用いられ，民生用では調理加熱に用いられている．
（2）金属製の被加熱物を交番磁界内に置くことで発生するジュール熱によって被加熱物自体が発熱する．
（3）被加熱物の透磁率が高いものほど加熱されやすい．
（4）被加熱物に印加する交番磁界の周波数が高いほど，被加熱物の内部が加熱されやすい．
（5）被加熱物として，銅，アルミよりも，鉄，ステンレスの方が加熱されやすい．
（1）産業用では金属の溶解や金属部品の熱処理などに用いられ，民生用では調理加熱に用いられている。
（2）金属製の被加熱物を交番磁界内に置くことで発生するジュール熱によって被加熱物自体が発熱する。
（3）被加熱物の透磁率が高いものほど加熱されやすい。
（4）被加熱物に印加する交番磁界の周波数が高いほど，被加熱物の内部が加熱されやすい。
（5）被加熱物として，銅，アルミよりも，鉄，ステンレスの方が加熱されやすい。
出題のポイント：周波数と浸透深さ
誘導加熱では、交番磁界が導電性の被加熱物に渦電流を生じさせ、そのジュール熱で加熱します。浸透深さは周波数、透磁率、導電率が大きいほど小さくなるため、高周波ほど表面加熱になり、内部まで届きにくくなります。
ポイント解説：誘導加熱の原理と材料特性
誘導加熱は交番磁界中に置かれた導電性の被加熱物に生じる渦電流によるジュール熱で加熱する方式です。透磁率が高い被加熱物ほど加熱されやすいという性質があります。
渦電流は表皮効果によって被加熱物の表面付近に集中し、交番磁界の周波数が高いほどこの表皮効果が強まります。つまり周波数が高いほど内部までは加熱されにくくなります。
問題の解説：高周波ほど表面に集中する
STEP1 (1)〜(3)・(5)の記述を確認する
(1)誘導加熱は産業用（金属の溶解・熱処理）・民生用（IH調理器）に使われる、という記述は正しいです。
(2)交番磁界内の金属製被加熱物に渦電流が流れ、ジュール熱で被加熱物自体が発熱する、という原理の説明も正しいです。
(3)透磁率が高い被加熱物ほど加熱されやすい、という記述も正しいです。
(5)銅・アルミより鉄・ステンレスの方が加熱されやすい、という記述も正しい傾向です。
STEP2 (4)の周波数と内部加熱の関係を検証する
交番磁界の周波数が高いほど表皮効果が強まり、渦電流は被加熱物の表面に集中して内部には流れにくくなります。
つまり「周波数が高いほど内部が加熱されやすい」という記述は逆で、実際は周波数が低いほど内部まで加熱されやすくなります。
STEP3 誤っている記述を特定する
したがって(4)が誤りです。
答え：(4)
💡 覚え方
誘導加熱：交番磁界→渦電流→ジュール熱。周波数が高いほど表皮効果が強まり、渦電流は表面に集中（内部は加熱されにくい）。深部加熱には低周波が適する。
⚠️ よくある間違い
「周波数が高い＝よく加熱できる」と短絡的に覚えない。深部を加熱したい場合はむしろ低周波が必要という逆の関係に注意。
まとめ
| (1)〜(3)(5) | 正しい記述 |
| (4) | 「周波数が高いほど内部が加熱されやすい」が誤り（実際は逆） |
| 答え | (4) |
▼あわせて解きたい関連問題
・誘導加熱の記述の正誤判定と渦電流の原理図解説：【機械】令和5年度下期A問題12
・誘導加熱の原理と表皮効果・電流浸透深さの穴埋め問題：【機械】平成24年度A問題12
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