第一種電気工事士の過去問
平成29年度(2017年)
一般問題 問1
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問題
第一種 電気工事士試験 平成29年度(2017年) 一般問題 問1 (訂正依頼・報告はこちら)
図のように、巻数nのコイルに周波数fの交流電圧Vを加え、電流Iを流す場合に、電流Iに関する説明として、誤っているものは。
- 巻数nを増加すると、電流Iは減少する。
- コイルに鉄心を入れると、電流Iは減少する。
- 周波数fを高くすると、電流Iは増加する。
- 電圧Vを上げると、電流Iは増加する。
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この過去問の解説 (3件)
01
そこで、コイルLとリアクタンスXLの関係を表すと、
XL=2π f L・・・(1) 『2π:360°をradで表したもの f:周波数』
となります。また、電流とリアクタンスの関係は、
I=V/XL・・・(2) 『V:電圧』
となります。
これらの式を踏まえて考えていきます。
1 . 巻数nを増加すると、コイルLの値は増加します。つまり、(1)式によりリアクタンスXLが大きくなるので、電流Iが減少するのは正しいです。
2 . コイルに鉄心を入れると、コイルLの値は増加します。よって、(1)式からリアクタンスXLが大きくなるので、電流Iが減少するのは正しいです。
3 . 周波数fを高くすると(1)式より、リアクタンスXLが増加します。(2)式から、XLが増加するほど電流Iが減少するので、電流が増加するのは間違いです。
4 . (2)式により、電圧Vが増加すると電流Iは増加するため正しいです。
よって正解は、3番になります。
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02
コイルの巻き数と電流は反比例の関係にあるので、コイルの巻き数が増えれば、電流は減少します。
2.正しいです。
記載の通りです。コイルに鉄心を入れると、電流Iは減少します。
3.誤っています。
コイルのリアクタンスの関係式は下記になります。
V/I=XL=2π f L
V・・・電圧
I・・・電流
XL・・・リアクタンス
f・・・周波数
L・・・インダクタンス
上記の計算式より、周波数が増えると電流は減少します。
4.正しいです。
3.の解説の計算式より、電圧と電流の関係は比例関係なので、電圧が増加すれば、電流も増加します。
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03
この回路は、電圧源に、コイルが直列に接続された回路です。
コイルの抵抗はリアクタンスと呼ばれます。
1.正解です。巻き数が増えるとリアクタンスが増加するので、電流は減少します。
2.正解です。コイルに鉄心を入れると、リアクタンスが増加するので電流は減少します。
3.誤りです。周波数が上がれば電気は表皮効果により導線の表面を流れ、見かけ上電流が流れる断面積が減少するため、リアクタンスが増加します。そのため、電流は減少します。
4.正解です。電圧を上げると、電流はオームの法則より、増加します。
従って、正解は3番です。
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