第34回 臨床工学技士国家試験 午前 第47問
電気工学第34回午前
第34回 臨床工学技士国家試験 午前 第47問(電気工学)の正答は 1 です。無限長ソレノイドの内部の磁界は H=nI(n:単位長さあたりの巻数)で場所によらず一様、外部はほぼ0。
問題
磁気の性質について正しいのはどれか。
- 1. 無限に長いソレノイドでは内部の磁束密度は一様である。 ✓
- 2. 有限長のソレノイドでは外部に一様な磁界が存在する。
- 3. 一回巻き円形コイルの中心における磁界の大きさは、円形コイルの半径の2 乗に反比例する。
- 4. 直線電流によって生じる磁界の大きさは、電流からの距離の2 乗に反比例する。
- 5. 永久磁石に使用する磁性体の比透磁率は約1 である。
正答:1番
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この問題の正答率(MEカコモン利用者の実データ)
初回正答率 41.2%参考値
17人の初回解答から算出(2026年10月21日時点)。母数が少ないため参考値です
同じ利用者の2回目以降の解答は除外しています(再挑戦を含めると正答率は実力より高く出るため)。国家試験の公式発表値ではなく、MEカコモンで実際に解かれた記録にもとづく数値です。
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解説
■ 正答:1番 — 無限に長いソレノイドでは内部の磁束密度は一様である。
無限長ソレノイドの内部の磁界は H=nI(n:単位長さあたりの巻数)で場所によらず一様、外部はほぼ0。磁界の式が「距離の1乗」か「2乗」かが引っかけ。
【各選択肢の解説】
1. 無限に長いソレノイドでは内部の磁束密度は一様である。
✅ 正しい(=正答)。B=μ₀nI で、式に内部の位置が入らないため、内部のどこでも同じ大きさ・同じ向き(軸方向)になる。
✅ 正しい(=正答)。B=μ₀nI で、式に内部の位置が入らないため、内部のどこでも同じ大きさ・同じ向き(軸方向)になる。
2. 有限長のソレノイドでは外部に一様な磁界が存在する。
❌ 誤り。正しくは、有限長のソレノイドの外部の磁界は端から出て回り込む形で、場所によって大きさも向きも変わる(一様ではない)。
❌ 誤り。正しくは、有限長のソレノイドの外部の磁界は端から出て回り込む形で、場所によって大きさも向きも変わる(一様ではない)。
3. 一回巻き円形コイルの中心における磁界の大きさは、円形コイルの半径の2 乗に反比例する。
❌ 誤り。正しくは H=I/2r で、半径の1乗に反比例する。
❌ 誤り。正しくは H=I/2r で、半径の1乗に反比例する。
4. 直線電流によって生じる磁界の大きさは、電流からの距離の2 乗に反比例する。
❌ 誤り。正しくは H=I/2πr で、距離の1乗に反比例する。
❌ 誤り。正しくは H=I/2πr で、距離の1乗に反比例する。
5. 永久磁石に使用する磁性体の比透磁率は約1 である。
❌ 誤り。正しくは、永久磁石にはフェライト・ネオジム磁石・アルニコなどの強磁性体(硬磁性体)を使う。比透磁率が約1なのは空気・銅などの非磁性体で、永久磁石の材料はこれに当たらない。
❌ 誤り。正しくは、永久磁石にはフェライト・ネオジム磁石・アルニコなどの強磁性体(硬磁性体)を使う。比透磁率が約1なのは空気・銅などの非磁性体で、永久磁石の材料はこれに当たらない。
【試験対策ポイント】
| 電流の形 | 磁界 H |
|---|---|
| 無限長の直線電流 | I/2πr(距離に反比例) |
| 円形コイルの中心 | I/2r(半径に反比例) |
| 無限長ソレノイド内部 | nI(一様) |
- 距離の2乗に反比例するのは点電荷のクーロン力・電界
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