問題
方針
「誘導加熱」「導電材料」に関する問題です。(平成29年問13と同じ問題です)
解法
(1)(2)(3)(4)
「誘導加熱」
金属を溶解させる誘導炉やIHヒーターの原理。
金属の炉(被加熱物)にコイル(導体)を巻きつけ、そこに交流電源(交番磁界)を流すと電磁誘導によって金属の炉に渦電流が流れる。
金属の抵抗と渦電流によってジュール熱が発生し、炉は高温になる。
透磁率が高い、抵抗率が高いものほど加熱しやすい。
周波数によって加熱深さを調整できる。交番磁界は表皮効果で表面に集まるので、周波数が高いほど表面が加熱されやすい。
商用周波電源を使用するものを低周波誘導加熱、高周波電源を使用するものを高周波誘導加熱という。
(1)は、誘導炉やIHヒーターなどで使用されているので、〇となります。
(2)は、磁界の渦電流によるジュール熱で加熱するので、〇となります。
(3)は、透磁率が高いものほど加熱しやすいので、〇となります。
(4)は、周波数が高いと表皮効果で表面が加熱しやすいので、✖となります。
(5)
「導電材料」
導電率の順位は高いものから、銀＞銅＞金＞アルミニウム＞鉄＞水銀である。
上記の通り、導電率は銅＞アルミ＞鉄となるので、導電率が低く抵抗率が高いほうがジュール熱は発生するので加熱しやすくなります。従って〇となります。
解答
誤りは(4)となります。
