直流機の電機子反作用に関する記述として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
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(1)
直流発電機や直流電動機では、電機子巻線に電流を流すと、電機子電流によって電機子周辺に磁束が生じ、電機子電圧を誘導する磁束すなわち界磁磁束が、電機子電流の影響で変化する。これを電機子反作用という。
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(2)
界磁電流による磁束のベクトルに対し、電機子電流による電機子反作用磁束のベクトルは、同じ向きとなるため、電動機として運転した場合に増磁作用、発電機として運転した場合に減磁作用となる。
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(3)
直流機の界磁磁極片に補償巻線を設け、そこに電機子電流を流すことにより、電機子反作用を緩和できる。
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(4)
直流機の界磁磁極のN極とS極の間に補極を設け、そこに設けたコイルに電機子電流を流すことにより、電機子反作用を緩和できる。
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(5)
ブラシの位置を適切に移動させることで、電機子反作用を緩和できる。
要点
正解は(2)。直流機の電機子反作用は、界磁磁束を単純に同じ向きへ強める現象ではなく、主に交差磁化として磁束を歪ませます。増磁・減磁を単純化した記述を見抜くことが要点です。
詳細解説
この問題では、電機子電流による磁束が界磁磁束と同方向になるわけではないことを確認し、電機子反作用の説明として不適切な文を選びます。
電機子電流による磁束（電機子反作用磁束）は、界磁磁束に対して電気角で90度ずれた交差磁化作用（交差磁束）を主成分とします。「同じ向きとなる」という記述は誤りです。また、ブラシ位置が幾何学的中心にある場合、電機子反作用は主に交差磁化作用として現れますが、ブラシを移動させたり負荷がかかった状態では、発電機では回転方向側に磁束が偏り（減磁等の影響）、電動機では回転方向と逆側に偏ります。一般に電機子反作用は界磁磁束を歪ませ（交差磁化）、全体として磁束を減少させる（減磁作用）傾向にありますが、ベクトルが常に同じ向きで増磁・減磁が決まるという単純なものではありません。特に「電動機で増磁」という記述は一般的ではありません（通常は減磁作用が問題となります）。
