第三種電気主任技術者の過去問
平成30年度（2018年）
機械 問59

正解は1です。

時刻t1の時には　VD = E [V]　 iR = IR [A] 　電流は徐々に増えています。
時刻t2の時には　VD = 0 [V]　 iR = IR [A] 　電流は徐々に減っています。
この条件に合う図を選択します。

それぞれの電流経路時の電圧と電流を見ていきます。

Aの図はスイッチSがONの時は電圧 E と中央部分の電圧は同じとなります。
よって、VD = E [V]となります。

この時、リアクタンスLにIR[A]が流れます。
よって、iR = IR [A]となります。
徐々にリアクタンスに蓄えられて、電流は増えていきます。


Bの図はスイッチSがOFFの時に電圧 E が切り離されています。
よって、VD = 0 [V]となります。

スイッチSがONの時にリアクタンスLに蓄積されたエネルギーが放出され電流が流れます。
よって、iR = IR [A]となります。

抵抗Rでエネルギーが消費され、徐々に電流値は 0 [A] となっていきます。


Cの図は直流電源が流れる電流の向きが、ダイオードに流れる電流の向きに対して反対なので、解答から外れます。

よって、時刻t1：電流経路(A) 、時刻t2：電流経路(B)となり、
1が正解となります。

解答・解説
図2の時刻t1の時、ダイオードに掛かる電圧はvD=E[V]となっていますので、vDと電源Eの方向からダイオードは非導通状態となっていることがわかります。
次に時刻t1の時、負荷の電流iRは増加しています。これはリアクトルLに電磁エネルギーが蓄えられている状態となります。
よって時刻t1の時の電流経路は(A)の経路となります。

時刻t2の時、ダイオードに掛かる電圧がなくなっています。つまり、ダイオードは導通状態となっているため、ダイオード両端に電位差がないことを示しています。
次にt2の時、負荷電流iRは減少しています。これは電源が接続されていないため、リアクトルに蓄えられた電磁エネルギーが放出されている状態です。
よって時刻t2の時の電流経路は(B)の経路となります。

以上のことから答えは1番の[時刻t1]電流経路(A)、[時刻t2]電流経路(B)となります。