第三種電気主任技術者の過去問 令和2年度（2020年） 機械 問60

正解：【１】

まず、i₀について考えます。

S₁/S₄がオンの時、電流は電源EからS₁を通して負荷に流れ、S₄経由で電源Eに戻ります。向きはi₀の矢印と同じです。その時負荷の電流が上長する形になります。

一方、S₃/S₂がオンの時、電流は電源EからS₃を通して負荷に流れ、S₂経由で電源Eに戻ります。電流の向きはi₀と逆になります。電流は負荷から減る形になります。

上記により、i₀の電流波形は（ア）となります。

次に、i_dについて考えます。

S₁/S₄がオンの時、i_dはi₀と同じになります。

一方、S₂/S₃がオンの時、i_dはi₀と反対向きになります。

そのため切り替えの瞬間は電流は反転するように見え、波形は（エ）となります。

以上により、選択肢の【１】が正解となります。

流れる回路がイメージできれば、

あとはRL回路の過渡現象の問題です。

まず、i_oについて考えます。

回路の電流の流れ方をみていくと、

それぞれのSのオンオフによって、

i_oに流れる電流の向きが変わることがわかります。

よって、波形が反転することが予想でき、

波形（エ）と（オ）は除外されます。

負荷に電圧が掛かっても、コイルにすぐには電流は流れませんので、

その電流値の立ち上がりは緩やかになります。

また、電圧が掛からなくなっても、

今流れている電流を流し続けようとする性質から、

すぐに反転しないことが考えれます。

よって、波形は（ア）だとわかります。

続いて、i_dを考えます。

i_dはSの状態によらず、常に電源からの電流の向きは変わらないため、

波形は反転しないことがわかります。

よって、（エ）か（オ）が候補です。

ただし、Sの切り替わりによって、

ダイオードによる電流の逆流があり、

一瞬逆の電流が流れる状態になります。

その後、先ほどと同じく、コイルの性質により、

緩やかな立ち上がり形状となります。

よって、波形は（エ）です。

以上から、[1]が正解です。