第一種電気工事士の過去問
令和3年度（2021年） 午前
一般問題 問13

正解は1です。

図の整流回路は平滑用コンデンサ付き半波整流回路です。

コンデンサが抵抗と並列に接続されているため、波形が正の時はコンデンサに充電され、波形が負の時は抵抗に放電します。

電源が正弦波形で、最大値は実効値の√2倍であるから

最大値＝√2×実効値

　　　＝1.41×100＝141（V)

となるので正解は1となります。

答えは（1）の波形です。

問いの整流回路は、半波整流回路（平滑回路付き）です。

半波整は正の波形のみを（半分だけ）取り出します。また、最大値は141Vです。

コンデンサからの放電により、図のような緩やかな波形を描きます。

この回路は、ダイオードが一つあるので半波整流（正または負のどちらかの方向のみ流す）という回路となります。

現在電圧の実効値が100Vなので

最大値 Em=√2 × 実効値 E

Em＝141V

したがって、解答欄の３と４は違う事になります。

また半波整流なので２も違う事になります。

したがって回答は　１　が正解となります。

設問回路における電圧v₀の波形は選択肢1となります。

考え方は以下の通りです。

まず提示されている条件から、供給電源波形の最大電圧と周期が以下のように求められます。

最大電圧=√2×実効値≒141.1[V]　・・・①

周期=1/周波数=20[ms]　　　　　・・・②

負荷に注目すると、ダイオードの存在によりダイオード以降の負荷には半波整流された電源が印加されます（正弦波波形のマイナス側がゼロとなった波形）。

また、抵抗負荷と並列にコンデンサが存在するため、コンデンサは平滑回路としての役割を担い、負荷電圧はなだらかに平滑されます。

以上を踏まえて選択肢を考えると以下の通りとなります。

選択肢１：上記条件を全て満たすため正解です。

選択肢２：半波整流ではなく全波整流波形となっているため誤りです。

選択肢３：最大電圧が異なるため誤りです。

選択肢４：最大電圧が異なる上、全波整流波形となっているため誤りです。