電験３種過去問【2012年理論 問4】

解答

（１）

解説

　フレミングの左手の法則によれば、磁束密度B[T]、電流I[A]、導体の長さL[ｍ]とすると、導体に働く力はF=BIL[N]となる。
　ここで、磁界の強さH[A/m]とすると、B＝μH[T]であるので、真空中では導体にはF=μ₀HIL[N]の力がはたらく。
一方の導体に１０[A]の直流電流が流れ、その導体には１[ｍ]あたり１×10⁻⁶[N]の力が働いているとき、１×10⁻⁶＝４π×10⁻⁷×H×10×１となり、
　界磁の強さH=(１×10⁻⁶)／(４π×10⁻⁷×10)=１／(４π)[A/m]…①
このHはもう他方の導体に流れる直流電流Ⅰ[A]電流により生じるものであるので、無限長線導体から距離ｒ[ｍ]離れた個所に生じる界磁の強さHは
　H＝I/(2πr)[A/m]　…②
②に①を代入して、１／(４π)＝I/（2πr）
∴I=（2πr）／(４π)=r/2=0.2/2＝0.1[A]