令和7年度下期第三種電気主任技術者試験 電力（電気技術者試験センター）問14

✓ これが正解3交番磁界に対して，強磁性体中の磁束の周りに起電力が生じることでヒステリシス損が発生する。

解説

磁束の周りの起電力で生じるのは渦電流損で、ヒステリシス損ではありません。

強磁性体に交番磁界（向きと大きさが周期的に変わる磁界）を加えると、鉄損と呼ばれる損失が生じて発熱します。鉄損はヒステリシス損と渦電流損に分けられ、それぞれ生じる仕組みが違います。この仕組みの取り違えを見つける問です。

ヒステリシス損は、磁界の向きが変わるたびに強磁性体の内部の磁化の向きを反転させるために使われるエネルギーで、磁界の大きさと磁束密度の関係を描いたヒステリシスループの囲む面積に比例し、1秒間にループを回る回数、つまり周波数にも比例します。一方、交番磁界によって強磁性体の中の磁束が変化すると、電磁誘導によってその磁束の周りに起電力が生じ、強磁性体の中を渦のように電流が流れます。これが渦電流で、その電流が抵抗で熱になる損失が渦電流損です。したがって、磁束の周りに起電力が生じることでヒステリシス損が発生するとした記述は、渦電流損の仕組みと取り違えており誤りです。

ほかの記述は正しい内容です。鉄・ニッケル・コバルトとそれらの合金は強磁性体で、交番磁界でヒステリシス損と渦電流損を含む鉄損を生じます。渦電流損は、薄い板の表面を絶縁して磁束の方向と平行に重ねる（積層する）ことで、渦電流の通り道を細かく区切って減らせます。

磁化の反転で失うのがヒステリシス損、誘導された電流で失うのが渦電流損、と原因で区別すると見分けられます。

ほかの選択肢の解説

• 1鉄，ニッケル，コバルト及びこれらの合金は強磁性体である。：鉄・ニッケル・コバルトと、それらを含む合金は、外部の磁界で強く磁化される強磁性体の代表です。変圧器や回転機の鉄心にも鉄の合金が使われており、記述の内容は正しいものです。
• 2強磁性体に交番磁界を加えると，ヒステリシス損と渦電流損とを含む鉄損が生じて発熱する。：強磁性体に交番磁界を加えると、磁化の向きを繰り返し反転させることによるヒステリシス損と、誘導された電流による渦電流損が生じ、この二つを合わせた鉄損が熱になります。記述は正しい内容です。
• 4ヒステリシス損は，交番磁界の大きさと強磁性体中の磁束密度の大きさとの関係を示す軌跡曲線の囲む面積と交番磁界の周波数に比例する。：ヒステリシスループの面積は1回の磁化の反転で失うエネルギーに当たるので、損失はその面積と、毎秒の反転の回数である周波数に比例します。軌跡曲線の囲む面積と周波数に比例するという記述に誤りはありません。
• 5渦電流損は，厚さが薄く，表面を電気絶縁処理した強磁性体を，磁束方向に対して平行に積層する構造とすることで低減することができる。：渦電流は磁束を取り巻くように流れるので、薄くて表面を絶縁した板を磁束の方向と平行に重ねると、電流の通り道が板ごとに区切られて小さくなります。この構造で渦電流損を減らせるという記述は正しい内容です。