磁気・電磁力44【電験3種 理論】磁界中の導体に働く電磁力（フレミング左手）の性質！平成23年 A問題3 完全解説

今回は平成23年度 理論科目 A問題3を解説します。磁界中に置かれた直線導体に働く電磁力について、フレミングの法則・力が最大／零になる条件・電流との比例関係を答える空欄補充問題です。

電磁力はフレミングの左手の法則に従い、F＝BILsinθです。電流と磁界が平行（θ＝0）なら力は零、直角（θ＝90°）なら最大。力は電流の1乗に比例します。

出題のポイント

平成23年度 理論科目 A問題3：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 【電磁気（磁気・電磁力）】 平成23年度 A問題3

　次の文章は、磁界中に置かれた導体に働く電磁力に関する記述である。電流が流れている長さL〔m〕の直線導体を磁束密度が一様な磁界中に置くと、フレミングの（ア）の法則に従い、導体には電流の向きにも磁界の向きにも直角な電磁力が働く。直線導体の方向を変化させて、電流の方向が磁界の方向と同じになれば、導体に働く力の大きさは（イ）となり、直角になれば、（ウ）となる。力の大きさは、電流の（エ）に比例する。

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

	（ア）	（イ）	（ウ）	（エ）
(1)	左手	最大	零	2乗
(2)	左手	零	最大	2乗
(3)	右手	零	最大	1乗
(4)	右手	最大	零	2乗
(5)	左手	零	最大	1乗

ポイント解説：電磁力はフレミング左手、F＝BILsinθ

磁界中の電流に働く電磁力は、フレミングの左手の法則に従います（発電機の起電力は右手）。大きさはF＝BILsinθ（θ：電流と磁界のなす角）です。

電流と磁界が平行（θ＝0）なら力は零、直角（θ＝90°）なら最大。力は電流Iの1乗に比例します。

問題の解説

STEP1　（ア）フレミングの法則

磁界中の電流に働く力（電磁力）は、フレミングの左手の法則に従います（＝（ア）。中指＝電流、人差し指＝磁界、親指＝力）。

STEP2　（イ）（ウ）力が零・最大になる条件

F＝BILsinθより、電流の方向が磁界と同じ（θ＝0）なら力は零（イ）、直角（θ＝90°）なら最大（ウ）です。

STEP3　（エ）電流との関係

F＝BILsinθは電流Iの1乗（エ）に比例します。したがって(5)です。

答え：(5)（左手・零・最大・1乗）

まとめ

(ア)	左手
(イ)電流∥磁界	力は零
(ウ)直角	力は最大
(エ)／答	電流の1乗、答(5)

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