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電気材料の種類と特性 ミニテスト【第3回】

電気材料の種類と特性」のミニテスト第3回(全5問)です。

電気材料の種類と特性 ミニテスト

第1回 第2回 第3回

テストの使い方

まず自分で答えを考えてから「解答を見る」をタップしてください。間違えた問題は解説記事に戻って確認すると効果的です。

第1問

変圧器に使用される絶縁油の主な役割として、正しいものはどれか。

(1)電流を流す
(2)磁束を通す
(3)絶縁と冷却
(4)振動を吸収する
(5)電磁シールドをする

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正解:(3)絶縁と冷却
変圧器の絶縁油は絶縁(巻線間の電気的絶縁)と冷却(対流により損失で発生した熱を運ぶ)の 2 つの役割を持ちます。劣化は水分混入や酸化が原因で、酸価や絶縁破壊電圧で判定します。

第2問

フェライトが高周波用コアに適している理由として、最も適切なものはどれか。

(1)導電率が高いため
(2)保磁力が大きいため
(3)電気抵抗が高く渦電流損が小さいため
(4)永久磁石として使えるため
(5)耐熱温度が最も高いため

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正解:(3)電気抵抗が高く渦電流損が小さいため
フェライトは酸化物系の軟磁性材料で、電気抵抗が金属磁性材料よりはるかに高いのが特徴です。渦電流損は材料の電気抵抗に反比例するため、高周波でも渦電流損が小さく済みます。スイッチング電源やノイズフィルタのコアに広く使われています。

第3問

p 型半導体の多数キャリアはどれか。

(1)電子
(2)正孔
(3)陽イオン
(4)中性子
(5)光子

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正解:(2)正孔
p 型半導体(positive)の多数キャリアは正孔(ホール)です。3 価の元素(ホウ素など)を添加して作ります。
n 型は電子が多数キャリア、p 型は正孔が多数キャリア。pn 接合がダイオードやトランジスタの基本です。

第4問

変圧器の鉄心を薄い鋼板の積層体で構成する主な目的はどれか。

(1)ヒステリシス損を低減するため
(2)渦電流損を低減するため
(3)銅損を低減するため
(4)漏れ磁束を低減するため
(5)磁束密度を高めるため

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正解:(2)渦電流損を低減するため
渦電流損は鉄心の板厚の 2 乗に比例します。薄い板を積層すると、渦電流のループが各板内に限定され損失が大幅に減ります。ヒステリシス損の低減には、けい素の添加(保磁力の小さい材料を使う)が有効です。

第5問

精密抵抗器の材料として最も適しているものはどれか。

(1)ニクロム
(2)コンスタンタン
(3)マンガニン
(4)タングステン
(5)ニッケル

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正解:(3)マンガニン
マンガニン(銅-マンガン-ニッケル合金)は温度係数が極めて小さいため、温度変化による抵抗値の変動がほとんどありません。精密抵抗器や標準抵抗に最適です。ニクロムは電熱器、コンスタンタンは熱電対に使われます。

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