2024年度 電験3種 上期 - 理論 - 問4 2024年度 上期 理論 問4

この問題では、各導体の周囲にできる磁界の向きを先に整理し、その磁界の中で別の導体がどちらへ力を受けるかを順に判断することがポイントです。

点Pにおいて、導体Aによる磁界 \(H_A\) と導体Bによる磁界 \(H_B\) が逆向きで、かつ大きさが等しくなる条件を求めます。
点Pは導体Aの外側（Bと反対側）にあります。
導体A（1.2 A）による磁界の強さ：
\[ H_A = \dfrac{1.2}{2\pi \times 0.3} \]
導体B（3 A）による磁界の強さ（距離は \(0.3 + l\)）：
\[ H_B = \dfrac{3}{2\pi(0.3 + l)} \]
\(H_A = H_B\) となるとき合成磁界は零になります。
\[ \dfrac{1.2}{0.3} = \dfrac{3}{0.3 + l} \]
\[ 4 = \dfrac{3}{0.3 + l} \]
\[ 4(0.3 + l) = 3 \]
\[ 1.2 + 4l = 3 \]
\[ 4l = 1.8 \]
\[ l = \dfrac{1.8}{4} = 0.45 \text{ [m]} \]