第三種電気主任技術者の過去問令和2年度（2020年）理論問18

問題

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最大目盛150V、内部抵抗18kΩの直流電圧計V₁と最大目盛300V、内部抵抗30kΩの直流電圧計V₂の二つの直流電圧計がある。ただし、二つの直流電圧計は直動式指示電気計器を使用し、固有誤差はないものとする。次の問に答えよ。

直流電圧450Vの電圧を測定するために、二つの直流電圧計の指示を最大目盛にして測定したい。そのためには、直流電圧計（　ア　）に、抵抗（　イ　）kΩを（　ウ　）に接続し、これに直流電圧計（　エ　）を直列に接続する。このように接続して測定することで、各直流電圧計の指示を最大目盛にして測定をすることができる。

上記の記述中の空白箇所（ア）～（エ）に当てはまる組合せとして、正しいものを次の選択肢の中から一つ選べ。

1 .

ア：V₁　　イ：90　　ウ：直列　　エ：V₂

2 .

ア：V₁　　イ：90　　ウ：並列　　エ：V₂

3 .

ア：V₂　　イ：90　　ウ：並列　　エ：V₁

4 .

ア：V₁　　イ：18　　ウ：並列　　エ：V₂

5 .

ア：V₂　　イ：18　　ウ：直列　　エ：V₁

（第三種電気主任技術者試験　令和2年度（2020年）理論　問18 ）

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この過去問の解説（2件）

正解は「2」です。

直流電圧計に関する問題です。

◆直流電圧計に流せる電流について

・V₁は最大目盛150［V］，内部抵抗18［kΩ］のため，オームの法則に従い

＊I₁ ＝ 150/18 ＝ 8.33［mA］　・・・①

・V₂は最大目盛300［V］，内部抵抗30［kΩ］のため，オームの法則に従い

＊I₂ ＝ 300/30 ＝ 10［mA］　・・・②

・二つの直流電圧計の指示を最大目盛として450［V］を測定するためには，直流電圧計を直列に接続する必要があります。

　この，直列回路に流せる電流I［mA］は，①・②の内，最小の値＝ 8.33［mA］となりますが，この場合ではV₂が最大目盛りで測定できなくなります。

◆V₂を最大目盛りとして450［V］を測定する方法

・V₂を最大目盛りで測定できるように，V₁に並列で抵抗を組みわせ，直列回路全体にに流せる電流Iを10［mA］に引き上げます。

　この時，抵抗に流れる電流I_rについては次の通りです。

＊I_r ＝ I₂ − I₁

　　＝ 10 − 8.33 ＝ 1.67［mA］　・・・③

・並列抵抗の抵抗値を，③を用いて，オームの法則に従い，次の通り算出します。

＊r ＝ V₁/I_r

　　＝ 150/1.67 ＝ 89.8 ≒ 90［kΩ］

よって，正解は「2」となります。

・直流電圧450Vの電圧を測定するために、二つの直流電圧計の指示を最大目盛にして測定したい。そのためには、直流電圧計（ア：V₁）に、抵抗（イ：90 ）kΩを（ウ：並列）に接続し、これに直流電圧計（エ：V₂ ）を直列に接続する。このように接続して測定することで、各直流電圧計の指示を最大目盛にして測定をすることができる。