問題
次の文章は，コイルの磁束鎖交数とコイルに蓄えられる磁気エネルギーについて述べたものである。
インダクタンス1〔mH〕のコイルに直流電流10〔A〕が流れているとき，このコイルの磁束鎖交数ψ_1〔Wb〕は（ア）〔Wb〕である。また，コイルに蓄えられている磁気エネルギーW_1〔J〕は（イ）〔J〕である。
次に，このコイルに流れる直流電流を30〔A〕とすると，磁束鎖交数ψ_2〔Wb〕と蓄えられる磁気エネルギーW_2〔J〕はそれぞれ（ウ）となる。
上記の記述中の空欄箇所（ア），（イ）及び（ウ）に当てはまる語句又は数値として，正しいものを組み合わせたのは次のうちどれか。
解説
コイルのインダクタンスは，コイルに流れる電流と磁束鎖交数との比率であり，電流が1〔A〕あたりにコイルに発生する磁束鎖交数が1〔Wb〕となるコイルのインダクタンスは1〔H〕となります。コイルのインダクタンスをL〔H〕，電流をI〔A〕，磁束鎖交数をψ〔Wb〕としてこれを式で表すと，L=\frac{ψ}{I}となります。
また，コイルに蓄えられる磁気エネルギーをWとすると，W=\dfrac{1}{2}LI^2〔J〕となります。これらの関係式を用いて，問題を解いていきます。
（ア）インダクタンスの単位に注意して，L=\dfrac{ψ}{I}の関係より，ψを求めます。
ψ=LI=1×10^{-3}×10=1×10^{-2}〔Wb〕
（イ）W=\dfrac{1}{2}LI^2の式を用いて求めます。
W=\dfrac{1}{2}×1×10^{-3}×10^2=0.5×10^{-1}=5×10^{-2}〔J〕
（ウ）コイルに発生する磁束鎖交数はコイルに流れる電流に比例し，コイルに蓄えられる磁気エネルギーはコイルに流れる電流の2乗に比例します。電流が10〔A〕から30〔A〕に3倍になると，磁束鎖交数は3倍，コイルに蓄えられるエネルギーは3の2乗で9倍になります。
上記解答を選択肢より選ぶと，解答は（2）となります。
解答
（2）
