第三種電気主任技術者の過去問
令和3年度(2021年)
理論 問14

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問題

第三種 電気主任技術者試験 令和3年度(2021年) 理論 問14 (訂正依頼・報告はこちら)

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この過去問の解説 (2件)

01

ホイートストンブリッジの応用問題です。

選択肢5. 0.04

ブリッジの平衡条件を表す式は、回路図より RXR2 = R1R3 となり、

RXを求めると

 RX = R1R3/R2

となります。

このブリッジ回路における誤差率は εk = ΔRk/Rkで表されると定義されているため、

各抵抗における誤差は以下のとおりとなります。

 ΔR1 = ε1R1 = 0.01R1

 ΔR2 = ε2R2 = −0.01R2

 ΔR3 = ε3R3 = 0.02R3

誤差を考慮したRXを求める式は、以下のようになります。

 RX+ΔRX(R1+ΔR1)(R3+ΔR3)/(R2+ΔR2)

  (R10.01R1)(R30.02R3)/(R20.01R2)

  1.01R1×1.02×R3/0.99R2

   ≒ 1.04×R1R3/R2

  1.04RX

  RX+0.04RX

まとめ

【抵抗R2の誤差がマイナスであることに注意してください!】

R2のみ、誤差がマイナスとなっています。

これに気付かないままプラスで計算をしていくと、以下のような間違いとなってしまいます。

 RX+ΔRX=(R1+ΔR1)(R3+ΔR3)/(R2+ΔR2)

  =(R10.01R1)(R30.02R3)/(R2+0.01R2)

  =1.01R1×1.02×R31.01R2

  =1.02RX

  =RX+0.02RX

選択肢にある「0.02」と誤答をすることになってしまうので十分に注意をしましょう。

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02

ブリッジ回路の成立条件より

RX/R1 = R3/R2

なので

RX = R1 × R3 / R2 ・・・①

これが真値です。

問題文より、R1は0.01の誤差率なので測定値は1.01R1

同様にして、R2の測定値は0.99R2、R3の測定値は1.02R3

となります。

これを①に代入すると、

1.01R1 × 1.02R3 / 0.99R2

= 1.0406R1 × R3 / R2 = 1.0406RX となり、

0.04程度の誤差が発生します。

よって5が正解です。

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