第三種電気主任技術者の過去問
令和4年度（2022年）上期
理論 問16（2）
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問題
第三種 電気主任技術者試験 令和4年度（2022年）上期 理論 問16（2） （訂正依頼・報告はこちら）
図は、抵抗Rab［kΩ］のすべり抵抗器、抵抗Rd［kΩ］、抵抗Re［kΩ］と直流電圧Es＝12Vの電源を用いて、端子H、G間に接続した未知の直流電圧［V］を測るための回路である。次の問に答えよ。
ただし、端子Gを電位の基準（0V）とする。
＜参考情報 : 前問＞
次に、直流電圧3Vの電源を取り外し、未知の直流電圧EX［V］の電源を端子H、G間に接続した。ただし、端子Gから見た端子Hの電圧をEX［V］とする。
抵抗Rd＝2kΩ、抵抗Re＝22kΩとしてすべり抵抗器の接触子Cの位置を調整し、すべり抵抗器の端子Bと接触子C間の抵抗Rbc＝12kΩとしたときに、検流計の電流が零となった。このときのEX［V］の値として、最も近いものを次の（1）～（5）のうちから一つ選べ。
ただし、端子Gを電位の基準（0V）とする。
＜参考情報 : 前問＞
次に、直流電圧3Vの電源を取り外し、未知の直流電圧EX［V］の電源を端子H、G間に接続した。ただし、端子Gから見た端子Hの電圧をEX［V］とする。
抵抗Rd＝2kΩ、抵抗Re＝22kΩとしてすべり抵抗器の接触子Cの位置を調整し、すべり抵抗器の端子Bと接触子C間の抵抗Rbc＝12kΩとしたときに、検流計の電流が零となった。このときのEX［V］の値として、最も近いものを次の（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
Rab-Rbcに加わる電圧をVac、Rbcに加わる電圧をVbc、Rdに加わる電圧をVd、Reに加わる電圧をVeとします。
そしてEXを電源とし、EX→Rbc→Reによる閉回路を考えます。
この回路では電流が流れないので、キルヒホッフの法則を応用でき、以下の式が成り立ちます。
EX = Vbc − Ve
Vac、Vbc、Vd、Veはそれぞれ、
Vac = (12/(12+12))×12 = 6
Vbc = (12/(12+12))×12 = 6
Vd = (2/(2+22))×12 = 1
Ve = (22/(2+22))×12 = 11
となります。
したがって
EX = Vbc − Ve = 6 − 11 = −5 [V]
となります。
こちらが正しいです。
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02
すべり抵抗器を用いた回路における未知の電圧 Ex [V] を求める計算問題です。
計算に必要な値は以下の通りです。
Rd ＝ 2 [kΩ]
Re ＝ 22 [kΩ]
Rbc ＝ 12 [kΩ]
Rab ＝ 24 [kΩ] ※前問より
◆各点の電位を確認します。
下図のようなポイントで電位を確認します。
◆Racを求めます。
Rac ＝ Rab − Rbc
＝ 24×103 − 12×103
＝ 12×103
＝ 12 [kΩ]
◆Exを求めます。
問題文より、検流計はゼロを示しているので、
C点での分流はなく、電位は−5[V]となります。
ExのG側は接地されているため、
Ex ＝ −5[V] となります。
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03
理論 R4上 問16b
図を借ります。
Rd ＝ 2 [kΩ]
Re ＝ 22 [kΩ]
Rbc ＝ 12 [kΩ]
Rab ＝ 24 [kΩ] ※前問より
したがって電圧は下の図の通りになります。
Cの電圧はAの電圧より６V低く
Bの電圧より6V高い
C = A - 6
= 1 - 6 = -5
C = B + 6
= -11 + 6 = -5
CはGに対して-5(V)なのでExは以下の通りです。
Ex = -5 - G
= -5 - 0
= -5(V)
正答です。
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