平成19年度理論問17

直径

1.6 \ \mathrm {[mm]}

の銅線中に

10 \ \mathrm {[A]}

の直流電流が一様に流れている。この銅線の長さ

1 \ \mathrm {[m]}

当たりの自由電子の個数を

1.69\times 10^{23}

個，自由電子

1

個の電気量を

-1.60 \times 10^{-19} \ \mathrm {[C]}

として，次の(a)及び(b)に答えよ。なお，導体中の直流電流は自由電子の移動によってもたらされているとみなし，その移動の方向は電流の方向と逆である。また，ある導体の断面を

1

秒間に

1 \ \mathrm {[C]}

の割合で電荷が通過するときの電流の大きさが

1 \ \mathrm {[A]}

と定義される。 (a)　

10 \ \mathrm {[A]}

の直流電流が流れているこの銅線の中を移動する自由電子の平均移動速度

v \ \mathrm {[m / s]}

の値として，最も近いのは次のうちどれか。　(1)　

1.37 \times 10^{-7}

　　(2)　

3.70 \times 10^{-4}

　　(3)　

1.92 \times 10^{-2}

　(4)　

1.84 \times 10^{2}

　　(5)　

3.00 \times 10^{8}

(b)　この銅線と同じ材質の銅線の直径が

3.2 \ \mathrm {[mm]}

，流れる直流電流が

30 \ \mathrm {[A]}

であるとき，自由電子の平均移動速度

\mathrm {[m / s]}

は左記(a)の速度の何倍になるか。その倍数として，最も近いのは次のうちどれか。なお，銅線の単位体積当たりの自由電子の個数は同一である。　(1)　

0.24

　　(2)　

0.48

　　(3)　

0.75

　　(4)　

6.0

　　(5)　

12

(a) の解答を表示する (a) の解答を非表示にする

正解：(2)

(b) の解答を表示する (b) の解答を非表示にする

正解：(3)

出典：平成19年度第三種電気主任技術者試験　理論科目

平成19年度 理論 問17