この5問は、磁気の式を選ぶだけでなく「形状を判定する→単位を直す→大きさと向きを確かめる」までを一続きで診断するミニテストです。
直線電流、ソレノイド、磁束、導体に働く力、平行導体を扱います。問題文と数値は当サイトで作成したオリジナルで、過去問題の転載・改変ではありません。
公式を先に復習する場合は「磁気の基礎と電磁力｜磁束密度・アンペアの法則・フレミングの法則」を確認してください。式の H [A/m]、B [T]、Φ [Wb]、F [N]を混ぜず、答えの単位まで書いて採点します。
解く前の式と向きの判定順
| 場面 | 基本式 | 先に確認すること |
|---|---|---|
| 直線電流から距離 r | H = I/(2πr)、B = μH | mm・cmをmへ直し、右ねじで向きを決める |
| 長いソレノイド内部 | H = NI/l、B = μ0μrH | 巻数 N と長さ lを使う |
| 一様な磁界を通る磁束 | Φ = BA cosθ | θは磁界と面の法線の角度 |
| 電流が流れる導体の力 | F = BIl sinθ | θは電流と磁界の角度、向きは左手則 |
| 平行導体の単位長さ当たりの力 | F/l = μ0I1I2/(2πd) | 同方向は引力、逆方向は斥力 |
このテストでは、問題文で μ0 = 4π×10−7 H/m を与えて計算します。mTは10−3 T、µTは10−6 T、cm2は10−4 m2です。
採点のしかた
- 形状を見て式を1つ選び、mm・cm2などをSI単位へ直します。
- 大きさを計算した後、右ねじまたはフレミング左手則で向きを別に判定します。
- 「解答を見る」を開き、正解番号だけでなく残り4肢の誤りも確認します。
- 5問中4問以上に正解し、翌日に式と方向則を白紙から再現できれば次へ進みます。
第1問｜直線電流がつくるHとB
空気中の長い直線導体に8.0 Aが流れている。導体から40 mm離れた点の磁界の強さ H と磁束密度 B の組合せとして正しいものはどれか。μ0 = 4π×10−7 H/mとする。
（1）H = 15.9 A/m、B = 20 µT
（2）H = 31.8 A/m、B = 40 µT
（3）H = 31.8 A/m、B = 4.0 mT
（4）H = 63.7 A/m、B = 80 µT
（5）H = 200 A/m、B = 0.25 mT
第2問｜ソレノイド内部の磁束密度
巻数600、長さ0.45 mの十分に長いソレノイドに0.30 Aを流す。内部の磁性体を比透磁率250の線形材料とみなすとき、磁界の強さ H と磁束密度 B の組合せはどれか。μ0 = 4π×10−7 H/mとする。
（1）H = 40 A/m、B = 0.0126 T
（2）H = 400 A/m、B = 0.0126 T
（3）H = 400 A/m、B = 0.126 T
（4）H = 1,500 A/m、B = 0.188 T
（5）H = 2,000 A/m、B = 0.628 T
第3問｜面の傾きを含む磁束
磁束密度0.30 Tの一様な磁界中に、面積40 cm2の1回巻きループを置く。磁界とループ面の法線が60°をなすとき、ループを通る磁束はいくらか。
（1）0.060 mWb
（2）0.30 mWb
（3）0.60 mWb
（4）1.2 mWb
（5）12 mWb
第4問｜電磁力の大きさと左手則
紙面上で磁束密度0.80 Tの磁界が右向きにあり、その磁界と直角に交わる長さ0.25 mの導体へ5.0 Aの電流を上向きに流す。導体に働く力の大きさと向きはどれか。
（1）0.50 N、紙面の手前向き
（2）0.50 N、紙面の奥向き
（3）1.0 N、右向き
（4）1.0 N、紙面の手前向き
（5）1.0 N、紙面の奥向き
第5問｜平行導体間の力
空気中で0.10 m離れた2本の十分に長い平行導体に、10 Aと20 Aの電流が同じ向きに流れている。導体間に働く単位長さ当たりの力として正しいものはどれか。μ0 = 4π×10−7 H/mとする。
（1）4.0×10−5 N/m、引力
（2）4.0×10−4 N/m、引力
（3）4.0×10−4 N/m、斥力
（4）2.0×10−3 N/m、引力
（5）4.0×10−2 N/m、斥力
結果の読み方｜式・単位・向きを分けて直す
| 間違えた問題 | 戻る項目 | 再テストの完了条件 |
|---|---|---|
| 第1問 | 直線電流の2πrとmm換算 | HとBを別々の単位で説明できる |
| 第2問 | ソレノイドのNI/lと比透磁率 | Hを求めてからBへ進める |
| 第3問 | cm2換算と面の法線 | 面そのものの角度と混同せずcosを選べる |
| 第4問 | BIlとフレミング左手則 | 大きさを出した後、力の向きを別に指示できる |
| 第5問 | 平行電流の力 | 同方向は引力、逆方向は斥力と説明できる |
追加演習は磁気の基礎と電磁力ミニテスト第2回、第3回へ進めます。前のテーマへ戻る場合はコンデンサ計算ミニテスト、次の理論テーマは電磁誘導とインダクタンスミニテストです。
公式資料と数値の確認先
- 電気技術者試験センター「第三種電気主任技術者の試験概要」：理論科目の範囲と五肢択一方式
- 第三種電気主任技術者試験の問題と解答：本番の出題形式と計算量の確認
- NIST「2022 CODATA Recommended Values」：真空の透磁率 μ0 の推奨値
問題・解説・公式資料確認日／最終更新日：2026年9月2日
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