磁気・電磁力54【電験3種 理論】磁気誘導・常磁性体・反磁性体とは?平成19年 A問題2 完全解説

電験3種 理論科目【電磁気(磁気・電磁力)】平成19年度 A問題2 磁化現象と物質の分類(常磁性体・反磁性体・強磁性体)

今回は平成19年度 理論科目 A問題2を解説します。物質を磁界中に置いたときに磁気を帯びる現象(磁化)と、比透磁率による物質の分類(常磁性体・反磁性体・強磁性体)に関する空欄補充問題です。

磁界中で物質が磁化される現象を磁気誘導といいます。比透磁率が1より大きい物質が常磁性体、1より小さい物質が反磁性体、特に強く磁化されるのが強磁性体(鉄・ニッケルなど)です。

出題のポイント

目次

平成19年度 理論科目 A問題2: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 理論科目 磁気・電磁力 平成19年度 A問題2 問題文
平成19年度 理論科目 A問題2 問題文

電験3種 理論科目 【電磁気(磁気・電磁力)】 平成19年度 A問題2

 磁界中に物質を置くと、その物質の性質によって図1又は図2に示されるような磁極が現われるものがある。このように物質を磁界中にもってきたために磁気を帯びるようになることを磁化されたといい、この現象を(ア)という。磁化によって、図1のように磁界と同じ向きの磁束を物質中に生じる磁極が現われる物質の比透磁率は1より大きく、これは(イ)と名付けられている。一方、図2のように磁界と逆向きの磁束を生じる磁極が現われる物質の比透磁率は1より小さく、これは(ウ)といわれる。特に強く磁化される物質は強磁性体といわれるが、これには(エ)のような物質がある。

上記の記述中の空白箇所(ア)〜(エ)に当てはまる語句の組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

(ア)(イ)(ウ)(エ)
(1)電磁誘導常磁性体反磁性体鉄,ニッケル
(2)電磁誘導反磁性体常磁性体銅,銀
(3)相互誘導常磁性体反磁性体鉄,ニッケル
(4)磁気誘導常磁性体反磁性体鉄,ニッケル
(5)磁気誘導反磁性体常磁性体銅,銀
図1 磁界と同じ向きの磁束を生じる物質(常磁性体)(自作図)
図1 磁界と同じ向きの磁束を生じる物質(常磁性体)(自作図)
図2 磁界と逆向きの磁束を生じる物質(反磁性体)(自作図)
図2 磁界と逆向きの磁束を生じる物質(反磁性体)(自作図)

ポイント解説:磁気誘導・常磁性体(μr>1)・反磁性体(μr<1)・強磁性体

物質を磁界中に置くと磁気を帯びる(磁化される)現象を磁気誘導といいます。

比透磁率μrが1より大きい物質が常磁性体、1より小さい物質が反磁性体、特に強く磁化される物質が強磁性体(鉄・ニッケル・コバルトなど)です。

問題の解説

STEP1 (ア)磁化される現象

磁界中で物質が磁化される現象は磁気誘導です(電磁誘導や相互誘導ではありません)。

STEP2 (イ)(ウ)常磁性体と反磁性体

磁界と同じ向きに磁化され比透磁率>1の物質が常磁性体(イ)、磁界と逆向きに磁化され比透磁率<1の物質が反磁性体(ウ)です。

STEP3 (エ)強磁性体の例

特に強く磁化される強磁性体には鉄・ニッケル(エ)などがあります(銅・銀は反磁性体側)。したがって(4)です。

答え:(4)(磁気誘導・常磁性体・反磁性体・鉄,ニッケル)

💡 覚え方
磁化される現象=磁気誘導。μr>1=常磁性体、μr<1=反磁性体、強磁性体=鉄・ニッケル

⚠️ よくある間違い
「電磁誘導」(起電力の話)と混同しないこと。物質が磁化される現象は磁気誘導です。強磁性体の例は鉄・ニッケル(銅・銀ではない)。

まとめ

(ア)磁気誘導
(イ)μr>1常磁性体
(ウ)μr<1反磁性体
(エ)/答鉄・ニッケル、答(4)

▼あわせて解きたい関連問題
・磁性体・比透磁率の関連問題:【理論】平成18年度A問題4

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