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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

問題

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図のような整流回路において、電圧v0の波形は。
ただし、電源電圧vは実効値100V、周波数50Hzの正弦波とする。
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( 第一種 電気工事士試験 令和3年度(2021年) 午前 一般問題 問13 )
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この過去問の解説 (4件)

15

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。

付箋メモを残すことが出来ます。
5

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。

4

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。

2

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。

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