第三種電気主任技術者の過去問
令和5年度（2023年）上期
理論 問8
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問題
第三種 電気主任技術者試験 令和5年度（2023年）上期 理論 問8 （訂正依頼・報告はこちら）
次の文章は、RLC直列共振回路に関する記述である。
R［Ω］の抵抗、インダクタンスL［H］のコイル、静電容量C［F］のコンデンサを直列に接続した回路がある。
この回路に交流電圧を加え、その周波数を変化させると、特定の周波数fr［Hz］のときに誘導性リアクタンス＝2πfrL［Ω］と容量性リアクタンス1／（2πfrC）［Ω］の大きさが等しくなり、その作用が互いに打ち消し合って回路のインピーダンスが（ ア ）なり、（ イ ）電流が流れるようになる。この現象を直列共振といい、このときの周波数fr［Hz］をその回路の共振周波数という。回路のリアクタンスは共振周波数fr［Hz］より低い周波数では（ ウ ）となり、電圧より位相が（ エ ）電流が流れる。また、共振周波数fr［Hz］より高い周波数では（ オ ）となり、電圧より位相が（ カ ）電流が流れる。
上記の記述中の空白箇所（ア）～（カ）に当てはまる組合せとして、正しいものを次のうちから一つ選べ。
R［Ω］の抵抗、インダクタンスL［H］のコイル、静電容量C［F］のコンデンサを直列に接続した回路がある。
この回路に交流電圧を加え、その周波数を変化させると、特定の周波数fr［Hz］のときに誘導性リアクタンス＝2πfrL［Ω］と容量性リアクタンス1／（2πfrC）［Ω］の大きさが等しくなり、その作用が互いに打ち消し合って回路のインピーダンスが（ ア ）なり、（ イ ）電流が流れるようになる。この現象を直列共振といい、このときの周波数fr［Hz］をその回路の共振周波数という。回路のリアクタンスは共振周波数fr［Hz］より低い周波数では（ ウ ）となり、電圧より位相が（ エ ）電流が流れる。また、共振周波数fr［Hz］より高い周波数では（ オ ）となり、電圧より位相が（ カ ）電流が流れる。
上記の記述中の空白箇所（ア）～（カ）に当てはまる組合せとして、正しいものを次のうちから一つ選べ。
- ア：大きく イ：小さな ウ：容量性 エ：進んだ オ：誘導性 カ：遅れた
- ア：小さく イ：大きな ウ：誘導性 エ：遅れた オ：容量性 カ：進んだ
- ア：小さく イ：大きな ウ：容量性 エ：進んだ オ：誘導性 カ：遅れた
- ア：大きく イ：小さな ウ：誘導性 エ：遅れた オ：容量性 カ：進んだ
- ア：小さく イ：大きな ウ：容量性 エ：遅れた オ：誘導性 カ：進んだ
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この過去問の解説 （2件）
01
直列共振に関する論説問題です。
回路の誘導性リアクタンスと容量性リアクタンスが等しくなる時に共振が発生し、インピーダンスは最小となって最大電流が流れます。このときの周波数はf = 1/2π√(LC) [Hz]です。
ベクトル図では誘導性リアクタンスと容量性リアクタンスが同じ大きさで互いに逆向きとなるので、電流に虚数成分は現れません。（電源と同相）
問題文にもあるように、誘導性リアクタンスは周波数に比例し、容量性リアクタンスは周波数に反比例します。このため、共振周波数から周波数を下げると容量性リアクタンスのほうが大きくなり、回路は容量性となって進み電流が流れます。
反対に、周波数を上げると誘導性リアクタンスのほうが大きくなり、回路は誘導性となって遅れ電流が流れます。
共振はラジオの同調回路などに応用されています。
こちらが正答です。
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02
題意に当てはまる言葉を探し当てる問題です。
RLC直列共振回路に関する基本的な問題ですので、しっかり覚えておきましょう。
（ア）小さく
（イ）大きな
（ウ）容量性
（エ）進んだ
（オ）誘導性
（カ）遅れた
コンデンサは電流90度進み、コイルは電流90度遅れ、などキーワードをマスターしましょう。
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