第三種電気主任技術者(電験三種) 過去問
令和3年度(2021年)
問17 (理論 問17)

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問題

第三種電気主任技術者(電験三種)試験 令和3年度(2021年) 問17(理論 問17) (訂正依頼・報告はこちら)

図のように、電源E[V]、負荷抵抗R[Ω]、内部抵抗RV[Ω]の電圧計及び内部抵抗Ra[Ω]の電流計を接続した回路がある。この回路において、電圧計及び電流計の指示値がそれぞれV1[V]、I1[A]であるとき、次の問に答えよ。ただし、電圧計と電流計の指示値の積を負荷抵抗R[Ω]の消費電力の測定値とする。

電流計の電力損失の値[W]を表す式として、正しいものを次の( 1 )〜( 5 )のうちから一つ選べ。
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この過去問の解説 (3件)

01

電流計の電力損失を求める問題ですが、

電流計での電力損失を消費電力であると考えれば、

ただの電力の公式を問う問題です。

選択肢4. 解答選択肢の画像

電力を求める公式は P = VI = RI2 なので、

問題文に合わせた量記号を入れると

 Pa = RaI12

となります。

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02

電流計の内部抵抗はRa[Ω]、電圧計の抵抗がRV[Ω]であるので、

I1 = E/(Ra + R) [A]の電流が、電流計と負荷抵抗に流れます。

電流計の電力損失は Ra×I12 で表されます。

よって4が正解です。

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03

電気計測に関する計算問題となります。

 

問題図は電圧計と電流計の直並列回路となっており負荷抵抗R[Ω]をそれぞれ測定するような回路となります。

この問題では電流計の電力損失の値[W]を表す式を選択する問題となります。

電力損失を求める公式は以下のようなものがあります。

 

・電力損失P=I2R[W]‥①

・電力損失P=V2/R[W]‥②

 

問われているのは電流計のみの電力損失となりますから電流計の内部抵抗Ra[Ω]、そしてそこに流れる電流I1[A]のみを考慮すれば良いです。よって上記①式を用いて電流計の電力損失を表すと以下となります。

 

・電流計の電力損失P=I12Ra[W]

以上となります。

選択肢4. 解答選択肢の画像

こちらが適切な解答となります。

まとめ

電力損失の公式は必ず覚えておきましょう。他の科目でも頻繁に出題されています。

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