今回は令和5年度下期 機械科目 A問題12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10（平成29年度A問題13）とほぼ完全に同一の問題（選択肢(5)の文言のみ「鉄，ステンレス」→「鉄」に軽微に変更）で、正解も同じ(4)です。
コイル内の導電性の被加熱物に交番磁界を加えると渦電流が流れ、ジュール熱で被加熱物自体が発熱します。渦電流は表皮効果によって表面に集中するため、周波数が高いほど内部までは加熱されにくくなる点が最大のポイントです。
ほぼ同じ問題が 【機械】平成29年度A問題13 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。
令和5年度下期 機械科目 A問題12：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】 令和5年度下期 A問題12
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，鉄の方が加熱されやすい。
出題のポイント：誘導加熱と表皮効果
誘導加熱では、加熱コイルの交番磁界が導電性の被加熱物に渦電流を生じさせ、そのジュール熱で被加熱物自体を加熱します。周波数が高いほど表皮効果が強くなり、電流の浸透深さは小さくなるため、内部より表面が加熱されやすくなります。
ポイント解説：誘導加熱の原理と表皮効果
電気加熱10（平成29年度A問題13）とほぼ完全に同一の問題です。選択肢(5)の文言が「鉄，ステンレス」→「鉄」に変わっていますが、正誤判定のロジックは同じです。
コイル内の導電性被加熱物に交番磁界を加えると渦電流が流れ、ジュール熱で被加熱物自体が発熱します。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する点が最大のポイントです。
問題の解説：高周波ほど表面に集中する
STEP1 (1)〜(3)の記述を確認する
(1)正しい。誘導加熱は家庭用ではIH調理器などに、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ます。
(2)正しい。コイルの中の金属製被加熱物（導電体）に交番磁界で渦電流が流れ、ジュール熱で被加熱物自体が発熱する現象を誘導加熱といいます。
(3)正しい。透磁率が高いほど磁化されやすく、電磁誘導が生じやすいので誘導加熱に有利です。
STEP2 (4)の周波数と内部加熱の関係を検証する
被加熱物中に誘起される渦電流の密度は、表皮効果により表面から内部に進むにつれ減少します。周波数が高いほど表皮効果が大きくなり渦電流は表面に集中するため、電流の浸透深さは浅くなります。
内部まで加熱したい場合は周波数を低くする必要があるため、「周波数が高いほど内部が加熱されやすい」という記述は誤りです。
STEP3 (5)の記述を確認し、誤りを特定する
(5)正しい。銅やアルミは磁石にくっつかず、鉄は磁石にくっつきます。これは鉄の方が透磁率が高いことを表し、鉄の方が誘導加熱に有利です。
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で渦電流が表面に集中し、内部は加熱されにくい。透磁率が高いほど加熱されやすい。
⚠️ よくある間違い
電気加熱10と選択肢(5)の文言がわずかに違うが、正誤判定のポイント（4）は共通。慌てず(4)の因果関係の逆転を見抜く。
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（渦電流・表皮効果）：【機械】平成29年度A問題13
・各種電気加熱方式の記述の正誤判定：【機械】令和4年度下期A問題12
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