1級電気工事施工管理技士 過去問
令和7年度（2025年）
問19 (午前 ハ 問7)
問題文
架空送電線の表皮効果に関する記述として、最も不適当なものはどれか。
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問題
1級電気工事施工管理技士試験 令和7年度（2025年） 問19（午前 ハ 問7） （訂正依頼・報告はこちら）
架空送電線の表皮効果に関する記述として、最も不適当なものはどれか。
- 周波数が高いほど、表皮効果は小さくなる。
- 抵抗率が小さいほど、表皮効果は大きくなる。
- 表皮効果が小さいほど、電力損失が小さくなる。
- 表皮効果が大きいほど、電線中心部の電流密度は小さくなる。
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この過去問の解説 （3件）
01
表皮効果とは、交流電流が電線を流れる際に、
電流が導体の表面付近に集中し、中心部には流れにくくなる現象のことです。
交流では周波数の周期で電流が方向を変えるため、
導体内部では渦電流的な自己誘導が生じ、電流が流れにくくなるために生じる現象です。
不適当な記述です。
表皮効果は、周波数による電流の方向変化によって生じるため、
周波数が高いほど強い効果を発揮します。
それで周波数が高いほど、表皮効果は「大きく」なります。
適当な記述です。
抵抗率が小さいと、表皮深さが小さくなり、表皮効果は大きくなります。
適当な記述です。
表皮効果が小さければ電流が断面全体に流れ、抵抗増加が抑えられるため妥当な記述です。
適当な記述です。
表皮効果が大きいほど、電流が表面に偏るため中心部の電流密度はは小さくなります。
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02
架空送電線の表皮効果に関する問題です。
電線に時間的に変化する交流が流れると、導体の円周方向の磁界も時間的に変化し、電磁誘導によって電流の変化を妨げる方向に逆起電力を生じます。
表皮効果とは、電線の中心部に近いほど電流と鎖交する磁束数が多くなり逆起電力も大きく、インダクタンスも大きくなるため、電流密度が小さくなって、電流は周辺部を流れ、電流密度は電線の中心部から周辺部に近いほど大きくなる現象です。
表皮効果の度合いを表すのが、表皮深さdで、角速度をω、透磁率をμ、抵抗率をρとすれば、
d＝√(2ρ／ωμ)
で表されます。
dは、電線表面を流れる電流密度が37％になる電線表面からの距離です。
dが小さいほど、表皮効果が大きくなります。
誤
周波数が高いほど、表皮効果は大きくなる。
周波数をfとすれば、ω＝2πfであるので、周波数が高いほど、表皮深さdは小さくなり、表皮効果が大きくなります。
正
問題文の内容通りです。
抵抗率ρが小さいほど、表面深さdは小さくなり、表面効果は大きくなります。
正
問題文の内容通りです。
表面効果が大きいほど、電流は表面近くを流れ、電流が流れる導体の断面積が小さく抵抗が大きくなり、抵抗に比例する電力損失は大きくなります。
正
問題文の内容通りです。
表皮効果が大きいほど、電流が表面近くを流れ、導体中心部の電流密度は小さくなり、導体表面に近くなるほど大きくなります。
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03
表皮効果とは交流電流が電磁作用により電線の導体表面に集まる現象で、電線の中心部ほど電流が流れにくくなります。
①導体の断面積が大きいほど表皮効果が大きくなる。
②周波数が高いほど表皮効果が大きくなる。
③導体の導電率が大きいほど表皮効果が大きくなる。
④導体が強磁性体で、導体自身の体内の磁束が多くなるほど表皮効果が大きくなります。
以上を踏まえた上で、選択肢の中から誤った記述を選択しましょう。
周波数が高くなれば、表皮効果は大きくなります。よってこちらは誤りです。
抵抗率が小さくなると、導電率は反比例して高くなり、表皮効果も大きくなります。よってこちらは正しいです。
表皮効果が小さくなれば、導線部分に電流が流れやすくなるので電力損失が小さくなります。よってこちらは正しいです。
表皮効果が大きくなれば電線中心部ではなく導体表面に電流が流れやすくなるので中心部の電流密度は小さくなります。よってこちらは正しいです。
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