問題高周波誘導加熱で、被加熱物の表面に流れる電流の浸透深さは周波数の平方根に反比例する。電源周波数を4倍にすると、浸透深さは何倍になるか。ただし材料の定数は変わらないものとする。
- a1/4倍
- b2倍
- c1/2倍
- d4倍
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正解:c. 1/2倍
正解は「1/2倍」。表皮効果により、渦電流は表面付近に集中し、その浸透深さ δ は周波数 f の平方根に反比例する(δ∝1/√f)。周波数が4倍になると、浸透深さは1/√4=1/2倍になる。表面焼入れのように浅い層だけを加熱したいときは高い周波数を用いる。「1/4倍」は誤り。周波数に反比例すると考えた値で、平方根を取っていない。「2倍」は誤り。浸透深さが増えるとした値で、周波数を上げると浅くなるという関係と逆である。「4倍」は誤り。周波数に比例して深くなるとした誤りである。
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