第三種電気主任技術者の過去問
平成27年度（2015年）
理論 問14

正解は2番の4.44[V]です。


【解説】
この問いを解くためには、整流形計器が波形の何を計測しているかを知らないと解けません。

整流形計器は、交流をダイオードにより整流して直流に変換し、これを可動コイル形指示計器で指示させています。可動コイル型は「平均値」を計測しています。

さらに、波形は正弦波である前提として、メモリ間隔が、

　正弦波の波形率＝実効値/平均値＝π/(2√2)≒1.11

倍されています。
つまり、整流形計器においては、正弦波の全波整流波形以外は実際の値と差異が出ることになります。

この差異を認識することが、この問いを解く最大のカギです。


【計算】
問題図の波形の平均値を求めます。

　平均値＝8*10/20＝4[V]

次に、計器上に指示される値を求めるために、上記で求めた平均値に正弦波の波形率を掛けます。

　指示の値＝4*1.11=4.44[V]

よって、指示の値は4.44[V]となります。

8Vが等間隔で印加されているので、平均電圧は4Vです。
整流形の電圧計のメモリは正弦波の波形率1.11倍されているので、4.44Vとなります。

まず、電圧の平均値は、8[V]と0[V]の矩形となっていることから、

 

平均値は、4[V]となることが分かります。

次に、整流形計器については、波形率1.11を乗じることで求めることができます。

 

V=4[V]×1.11=4.44[V]