電験三種（第三種電気主任技術者）「電力」のうち、磁性材料の問題です（大分類：電気材料・重要度B）。一問一答4問 → 五肢択一2問の順に解き、解答・解説は各問題の下を開いて確認してください。
一問一答（○×）
重要度：B 難易度：★☆☆
問1：鉄損はヒステリシス損と渦電流損の和であり、磁束密度の最大値が一定のとき、ヒステリシス損は周波数に比例し、渦電流損は周波数の2乗に比例する。
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正解：○
ヒステリシス損はヒステリシスループ1回分の損失×周波数なのでfに比例し、渦電流損は誘導起電力（∝f）の2乗に比例するのでf²に比例します。
重要度：B 難易度：★☆☆
問2：変圧器の鉄心に用いる鋼板は、厚くするほど渦電流損が小さくなる。
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正解：×
渦電流損は板厚の2乗に比例します。薄い鋼板を絶縁して積層すると、渦電流の通路が細かく分断され、渦電流損が小さくなります。
重要度：B 難易度：★☆☆
問3：方向性けい素鋼板は、どの方向にも同じ磁気特性をもつ鋼板である。
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正解：×
方向性けい素鋼板は、結晶の方位をそろえて圧延方向の磁気特性を特に優れたものにした鋼板です。磁束の方向が決まっている変圧器の鉄心に適します。
重要度：B 難易度：★☆☆
問4：保磁力が小さい軟磁性材料は変圧器の鉄心に用いられ、保磁力が大きい硬磁性材料は永久磁石に用いられる。
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正解：○
保磁力が小さいとヒステリシスループが細くなり、ヒステリシス損が小さくなるため鉄心に向きます。保磁力が大きい材料は磁化が残りやすく、永久磁石に向きます。
五肢択一
重要度：B 難易度：★★☆
問5：磁性材料に関する記述として、誤っているものはどれか。
- ヒステリシス損は、磁束密度の最大値が一定のとき、周波数の2乗に比例する。
- けい素鋼板は、鉄にけい素を加えて抵抗率を高め、渦電流損を小さくしたものである。
- アモルファス合金は結晶構造をもたない非晶質の金属で、鉄心に用いると鉄損を小さくできる。
- 渦電流損は、鋼板の板厚の2乗に比例する。
- フェライトは抵抗率が高いため、高周波用の鉄心に用いられる。
【第5問：正解と解説】
正解：1
正解は1です。
1：誤り。ヒステリシス損は周波数に比例します。周波数の2乗に比例するのは渦電流損です。
2：正しい。
3：正しい。
4：正しい。
5：正しい。
重要度：B 難易度：★★☆
問6：周波数50Hzで運転している変圧器の鉄損は400Wで、そのうちヒステリシス損が300W、渦電流損が100Wである。磁束密度の最大値を一定に保ったまま周波数を60Hzにしたときの鉄損〔W〕の値として、最も近いものはどれか。
- 400
- 480
- 504
- 552
- 576
【第6問：正解と解説】
正解：3
正解は3です。
ヒステリシス損（∝f）：300×60／50＝360W
渦電流損（∝f²）：100×(60／50)²＝144W
鉄損＝360＋144＝504W
1：誤り。周波数が変わっても鉄損は変わらないとしています。
2：誤り。ヒステリシス損も渦電流損も周波数に比例するとしています。
3：正しい。
4：誤り。ヒステリシス損と渦電流損の周波数特性を逆にしています。
5：誤り。ヒステリシス損も渦電流損も周波数の2乗に比例するとしています。
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