磁性材料

電磁鋼板の渦電流損失は、板厚t、周波数f、最大磁束密度Bmを使って t²f²Bm² に比例するとする(電気抵抗率は同じ)。同じ周波数と磁束密度で、板厚を0.50 mmから0.35 mmに薄くすると、渦電流損失は元の約何倍になるか。

  1. A約0.34倍
  2. B約0.49倍
  3. C約0.70倍
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正解:B. 約0.49倍

渦電流損失は板厚の2乗に比例するので、(0.35/0.50)² = 0.70² = 0.49 となり、元の約0.49倍、つまり約半分になります。約0.70倍は板厚に比例すると考えた値、約0.34倍は3乗に比例すると考えた値です。板が薄いと、磁束の変化で板の断面に誘導される起電力が小さくなり、電流の流れる経路も狭くなるので、損失が板厚の2乗で減ります。そのため鉄心は表面を絶縁した薄い鋼板を積み重ねてつくります。ただし、ヒステリシス損失は板厚にほとんどよらないので、鉄心の損失の合計は半分までは下がりません。抵抗率を上げるSiの添加も、渦電流を抑える方法です。

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