磁気・電磁力5【電験3種 理論】電気・磁気の量と単位記号の組合せで誤りはどれ?磁束はWb!令和7年上期 A問題14 完全解説

電験3種 理論科目 電磁気(磁気・電磁力) 令和7年度上期 A問題14 磁束の単位はWb!量と単位の誤った組合せは?

今回は令和7年度上期 理論科目 A問題14を解説します。電気及び磁気に関する量とその単位記号の組合せのうち、誤っているものを1つ選ぶ問題です。

ポイントは磁束の単位はWb(ウェーバ)で、T(テスラ)は磁束密度の単位という区別です。選択肢(4)が磁束にTを対応させているため誤りです。

目次

令和7年度上期 理論科目 A問題14:問題文と選択肢

まずは、令和7年度上期に実際に出題された問題文と選択肢を確認しましょう。

電験3種 理論科目 磁気・電磁力 令和7年度上期 A問題14 問題文
令和7年度上期 理論科目 A問題14 問題文

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 A問題14

電験3種 理論科目 【電磁気(磁気・電磁力)】 令和7年度上期 A問題14

 電気及び磁気に関する量とその単位記号(これと同じ内容を表す単位記号を含む。)の組み合わせとして、誤っているのは次のうちどれか。

電気及び磁気に関する量とその単位記号(これと同じ内容を表す単位記号を含む)の組合せとして、誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

単位記号
(1)電流C/s
(2)磁気抵抗H-1
(3)電力量W·s
(4)磁束T
(5)電界の強さV/m

出題のポイント:磁束〔Wb〕と磁束密度〔T〕の区別

5つのうち4つは素直な定義式から導けますひねってあるのは磁束の単位だけ——磁束は Wb、T は磁束密度です。

磁気の3点セット(毎年どこかで問われる)
$$\varPhi\;[\mathrm{Wb}]\quad\xrightarrow{\;\div\,\text{面積}\;}\quad B=\frac{\varPhi}{S}\;[\mathrm{T}]=[\mathrm{Wb/m^2}]$$$$H=\frac{NI}{l}\;[\mathrm{A/m}]\qquad B=\mu H$$

「密度」がつく量は必ず面積で割ります。だから単位に /m² が入るのです。

電流・磁気抵抗・電力量・磁束・電界の量を定義式から対応する単位へ結ぶ図
定義式に戻すと、磁束だけがTではなくWbであることを判定できます。

5つの組合せを1つずつ確かめる

単位記号もとになる式判定
(1)電流C/s\(I=\dfrac{Q}{t}\)(1秒あたりに流れる電荷)◎ 正しい
(2)磁気抵抗H⁻¹\(R_m=\dfrac{NI}{\varPhi}=\dfrac{\mathrm{A}}{\mathrm{Wb}}\)、\(\mathrm{H}=\dfrac{\mathrm{Wb}}{\mathrm{A}}\)◎ 正しい
(3)電力量W·s\(W=Pt\)(電力×時間)=J◎ 正しい
(4)磁束T磁束は Wb。T は磁束密度の単位× 誤り
(5)電界の強さV/m\(E=\dfrac{V}{d}\)(電圧÷距離)◎ 正しい
磁束ファイと磁束密度Bの違いをウェーバとテスラの単位で比較する図
磁束Φの単位はWb、磁束密度Bの単位はT=Wb/m²です。
答え誤っているのは 選択肢(4) (磁束の単位は Wb、T は磁束密度)
令和7年度上期理論A問題14の五つの単位組合せを正誤判定する一覧図
(1)(2)(3)(5)は正しく、磁束にTを対応させた(4)が誤りです。

紛らわしい単位を整理する

単位同じ内容の別表記覚え方
磁束 \(\varPhi\)WbV·s\(e=d\varPhi/dt\) より \(\mathrm{V}=\mathrm{Wb/s}\)
磁束密度 \(B\)TWb/m²密度=面積で割る
磁界の強さ \(H\)A/m\(H=NI/l\)(起磁力÷磁路長)
インダクタンス \(L\)HWb/A\(\varPhi=LI\) より
磁気抵抗 \(R_m\)H⁻¹A/Wbインダクタンスの逆数

電界側と完全に対応しています電束密度 \(D\)〔C/m²〕、電界の強さ \(E\)〔V/m〕——どちらも「密度」には /m² が付くという共通ルールです。

💡 覚え方
「テスラは密度」と刻んでおいてください。磁束そのものはウェーバです。T=Wb/m² という関係を1回書いておけば、この手の問題で迷いません。

⚠️ よくある間違い
「H」が2つの意味で使われる点にも注意です。単位記号のH=ヘンリー(インダクタンス)量記号のH=磁界の強さまったく別物なので、文脈で読み分けてください。

深掘り:単位を「作る」練習

単位は暗記するものではなく、定義式から作るものです。よく問われるものを、その場で作る手順つきで並べておきます。

単位組立て手順
V(ボルト)J/C=W/A\(W=QV\) → \(V=W/Q\)
Ω(オーム)V/A\(V=IR\) → \(R=V/I\)
F(ファラド)C/V\(Q=CV\) → \(C=Q/V\)
S(ジーメンス)A/V抵抗の逆数
W(ワット)J/s仕事率=仕事÷時間
J(ジュール)N·m=W·s\(W=Fx\)、\(W=Pt\)
N(ニュートン)kg·m/s²\(F=ma\)

この表を1度自分で作れれば、単位の問題はすべて解けます「量の定義式を書く → 記号を単位に置き換える」——それだけの作業です。

電験3種では、同じ知識を角度を変えて何度も問われます。「SI組立単位の表し方」として問われる年もあれば、本問のように「量と単位の組合せ」として問われる年もあります。作り方さえ身につけば、どの聞き方でも対応できます

⏱️ 本番での進め方
❶ 5つとも自分で導く。定義式→単位の置き換えで30秒。
❷ 「密度」を見たら /m² を探す。T=Wb/m²、D=C/m²。
❸ 磁束はWb、磁束密度はT。この1組を最優先で固める。
❹ 「誤っているもの」を選ぶ問題。正しい肢に印をつけて消していく。

この分野はほぼ毎年どこかで出題されます。手を動かして解ける状態にしておけば、本番で確実に得点できます。

電験特有の紛らわしい単位:ここも押さえておく

本問に出てきたもの以外にも、電験3種で取り違えやすい単位があります。まとめて整理しておきます。

単位紛らわしい相手違い
電力WV·A皮相電力は V·A、有効電力は W
無効電力varW単位を分けて区別している
電力量W·s(=J)/W·hW時間を掛けた量
電気量(電荷)C(=A·s)A·hA·h も電気量。1 A·h=3 600 C
起磁力AA/m起磁力は \(NI\)〔A〕、磁界の強さは \(NI/l\)〔A/m〕

W と var と V·A は、次元としてはすべて同じです。それでも単位を分けているのは、意味が違うから——実際に仕事をするのが W、往復するだけなのが varです。

⚠️ よくある間違い
「起磁力〔A〕」と「磁界の強さ〔A/m〕」の取り違えに注意してください。起磁力 \(NI\) を磁路長 \(l\) で割ると磁界の強さになります。「/m」が付くかどうかで見分けます。

単位から公式を復元する練習

単位を覚えていれば、公式を忘れても復元できます。逆向きの使い方です。

「この単位は何だったか」単位を分解する復元される式
インダクタンス HWb/A\(\varPhi=LI\)
静電容量 FC/V\(Q=CV\)
磁気抵抗 H⁻¹A/Wb\(NI=R_m\varPhi\)
磁束密度 TWb/m²\(\varPhi=BS\)
電界の強さ V/mV/m\(V=Ed\)

「単位が \(A/B\) なら、公式は \(A=(\text{その量})\times B\)」——この読み替えができれば、公式の暗記量は半分以下になります。

💡 覚え方
試験中に公式が思い出せなくなったら、単位から作り直すのが有効です。「磁束密度はテスラ、テスラはウェーバ毎平方メートル、だから \(B=\varPhi/S\)」——この経路で必ずたどり着けます。

まとめ

(1) 電流I=dQ/dtよりC/s=A:正しい
(2) 磁気抵抗ℜ=NI/ΦよりA/Wb=H-1:正しい
(3) 電力量W=PtよりW·s=J:正しい
(4) 磁束正しくはWb。Tは磁束密度の単位:誤り
(5) 電界の強さE=ΔV/dよりV/m:正しい
答え(4)

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・SI単位・電磁気量の関連問題:【理論】令和6年度下期A問題14

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