クレーン・デリック運転士 過去問
令和5年(2023年)4月
問21 (原動機及び電気に関する知識 問1)

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問題

クレーン・デリック運転士試験 令和5年(2023年)4月 問21(原動機及び電気に関する知識 問1) (訂正依頼・報告はこちら)

電気に関する記述として、適切なものは次のうちどれか。
  • 交流用の電圧計や電流計の計測値は、電圧や電流の最大値を示している。
  • 直流は、変圧器によって容易に電圧を変えることができる。
  • 電力として配電される交流は、同一地域内であっても家庭用と工場の動力用では周波数が異なる。
  • 電動機は、電気エネルギーを機械力に変換する装置である。
  • 単相交流を三つ集め、電流及び電圧の大きさ並びに電流の方向が時間の経過に関係なく一定となるものを三相交流という。

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この過去問の解説 (3件)

01

この問題では、電気に関する基本的な知識を問われています。電圧や電流の測定、直流と交流の特性、電動機の役割、三相交流の仕組みなどに関する記述から、適切なものを選びます。以下に各選択肢について解説し ます。

選択肢1. 交流用の電圧計や電流計の計測値は、電圧や電流の最大値を示している。

この記述は誤りです。

交流用の電圧計や電流計が示す値は、最大値(ピーク値)ではなく、実効値です。実効値は、直流電流と同等のエネルギー効果を持つ値で、測定器は通常これを表示します。

選択肢2. 直流は、変圧器によって容易に電圧を変えることができる。

この記述は誤りです。 

変圧器は交流の磁気誘導の原理を利用して電圧を変えるため、直流の電圧は変えられません。直流の電圧を変える場合は、DC-DCコンバータなどの専用装置が必要です

選択肢3. 電力として配電される交流は、同一地域内であっても家庭用と工場の動力用では周波数が異なる。

この記述は誤りです。 

家庭用と工場用で電圧が異なることはありますが、同じ地域内で周波数が異なることはありません。日本では 地域ごとに50Hzまたは60Hzに統一されています。

選択肢4. 電動機は、電気エネルギーを機械力に変換する装置である。

この記述は正しいです。 

電動機は、電気エネルギーを機械エネルギー(回転運動や直線運動)に変換する装置です。クレーンや機械装置など、多くの用途で使用されます。

選択肢5. 単相交流を三つ集め、電流及び電圧の大きさ並びに電流の方向が時間の経過に関係なく一定となるものを三相交流という。

この記述は誤りです。 

三相交流は、位相が120度ずれた3つの交流で構成されます。それぞれの電流と電圧は時間とともに変化しますが、合成された電力は一定になります。この記述では「電流や電圧が一定」とされており、不正確です。

まとめ

電動機が電気エネルギーを機械力に変換する装置であることは正しい内容です。他の選択肢は、それぞれ誤りが含まれています。

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02

クレーンは電気で動く機械です。「家のコンセント(単相)」と「工場の動力(三相)」の違い、そして電気の基本的な性質を理解しているかを問う問題です。

 

この問題を解く鍵は、「実効値(じっこうち)」「周波数」の意味を正しく理解しているかです。

電圧計の表示:最大値ではなく、実際に仕事をする値(実効値)。

周波数:地域で決まる。(用途では変わらない)

電動機(モーター):電気を力に変える機械。

選択肢1. 交流用の電圧計や電流計の計測値は、電圧や電流の最大値を示している。

× 誤った記述です。

 

交流は波のように大きさが常に変化しています。

一般的なテスターや電圧計が表示する「100V」などの数値は、最大値(波のてっぺん)ではなく、「実効値(じっこうち)」です。

実効値とは、「直流と同じだけの仕事をする値」に換算したものです。

(※最大値は実効値の約1.41倍になります)


 

選択肢2. 直流は、変圧器によって容易に電圧を変えることができる。

× 誤った記述です。

 

直流は、電圧が一定なので、コイルを使った単純な「変圧器(トランス)」では電圧を変えることができません。

変圧器で簡単に電圧を変えられるのは、磁界が変化し続ける「交流」の最大の特徴(メリット)です。

選択肢3. 電力として配電される交流は、同一地域内であっても家庭用と工場の動力用では周波数が異なる。

× 誤った記述です。

 

交流の周波数(50Hzまたは60Hz)は、供給される地域によって統一されています

例えば、東京であれば家庭用コンセントも、工場の動力用電源も、すべて50Hzで統一されています。

「家庭用と工場用で周波数が違う」ということは、同一地域内ではあり得ません。

選択肢4. 電動機は、電気エネルギーを機械力に変換する装置である。

〇 正しい記述です。

 

電動機(モーター)とは、「電気エネルギー」を受け取って、回転したり物を動かしたりする「機械的エネルギー(機械力・動力)」に変換する装置のことです。

逆に、機械力を電気に変えるのが「発電機」です。

選択肢5. 単相交流を三つ集め、電流及び電圧の大きさ並びに電流の方向が時間の経過に関係なく一定となるものを三相交流という。

× 誤った記述です。

 

三相交流とは、「単相交流を3つ組み合わせ、それぞれの波のタイミング(位相)をずらしたもの」です。

記述にある「電流及び電圧の大きさ並びに電流の方向が時間の経過に関係なく一定となるもの」とは、「直流」の定義です。

三相交流であっても、個々の電気は交流なので、常に変化しています。

まとめ

【重要ポイント】

電動機(モーター):電気を力(機械力)に変える。

計測値:最大値ではなく実効値を表示する。

変圧:交流は簡単、直流は難しい。

周波数:地域で決まる。(用途では変わらない)

直流:大きさと向きが一定。

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03

電気に関する問題です。

この問題は電気の中でも基本的な内容なので確実に解いていきましょう。

選択肢1. 交流用の電圧計や電流計の計測値は、電圧や電流の最大値を示している。

交流用の電圧計や電流計の計測値は、電圧や電流の最大値ではなく、実効値を示しています。

選択肢2. 直流は、変圧器によって容易に電圧を変えることができる。

直流は、変圧器によって容易に電圧を変えることができません。

変える事ができるのは交流です。

選択肢3. 電力として配電される交流は、同一地域内であっても家庭用と工場の動力用では周波数が異なる。

電力として配電される交流は、同一地域内であっても家庭用と工場の動力用では周波数自体は同じです。

選択肢4. 電動機は、電気エネルギーを機械力に変換する装置である。

正しい記述です。

電動機は、電気エネルギーを機械力に変換する装置となります。

選択肢5. 単相交流を三つ集め、電流及び電圧の大きさ並びに電流の方向が時間の経過に関係なく一定となるものを三相交流という。

三相交流は単相交流を三つ一定間隔で集めたものを指します。

まとめ

電気の内容は電気工事士を既に所持している方は簡単に感じるかもしれませんが、しっかり勉強すれば覚えられる内容なので、頑張って覚えていきましょう。

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