第三種電気主任技術者の過去問
令和2年度(2020年)
理論 問7
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問題
第三種 電気主任技術者試験 令和2年度(2020年) 理論 問7 (訂正依頼・報告はこちら)
図のように、直流電源にスイッチS、抵抗5個を接続したブリッジ回路がある。この回路において、スイッチSを開いたとき、Sの両端間の電圧は1Vであった。スイッチSを閉じたときに8Ωの抵抗に流れる電流Iの値[A]として、最も近いものを次の選択肢の中から一つ選べ。
- 0.1
- 0.75
- 1
- 1.4
- 2
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この過去問の解説 (2件)
01
正解は1です。
テブナンの定理より、
直流電源5[V]を短絡し、スイッチSを開いたとき、抵抗1[Ω]と抵抗4[Ω]、抵抗2[Ω]と抵抗3[Ω]がそれぞれ平行接続の回路に変換できます。
よって、合成抵抗R0は、下記の式で求めることができます。
R0 = (1×4)/(1+4) + (2×3)/(2+3) + 8 = 10 [Ω]
これより、合成抵抗R0 =10 [Ω]、スイッチSを開いたときの両端間電圧が1[V]なので、抵抗8[Ω]に流れる電流Iは、下記の式で求めることができます。
I = 1 / 10 = 0.1 [A]
よって、1 の「0.1」が正解です。
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02
正解は「1」です。
直流ブリッジ回路に関する問題です。
当該回路は平衡していない直流ブリッジ回路であり,複雑なため,「テブナンの定理」を用いて簡略化します。
(1)電源5[V]を短絡し,Sを開いた状態の合成抵抗r[Ω]を求めます。
・Sを開いていますので,8[Ω]の抵抗以外の合成抵抗を求めます。
・1[Ω]と4[Ω],2[Ω]と3[Ω]の抵抗がそれぞれ並列接続とみなされますので,
*R = (1×4) / (1+4) + (2×3) / (2+3) = 2[Ω]・・・①
(2)①の合成抵抗と,8[Ω]の抵抗は直列回路となり,回路全体の合成抵抗R[Ω]は
*R = 2 + 8 = 10[Ω]・・・②
(3)S両端の電圧1[V]が電源とみなされますので,②の合成抵抗を用いて,オームの法則に従い電流I[A]を求めます。
*I = E/R = 1/10 = 0.1[A]
よって,正解は「1」です。
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