第三種電気主任技術者の過去問
令和5年度(2023年)下期
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)下期 理論 問8 (訂正依頼・報告はこちら)

図のような交流回路において、電源の周波数を変化させたところ、共振時のインダクタンスLの端子電圧VLは314Vであった。共振周波数の値[kHz]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 (1件)

01

問題図の交流回路はR-L-C直列共振回路となります。

共振回路とは電源の周波数が共振周波数f0となったとき、インダクタンスLと静電容量C成分のリアクタンスがXL=XCとなり電圧Vと電流Iは同相となります。

直列共振においては回路のインピーダンスZは最小となり、流れる電流は最大となります。なのでこの回路に流れる全電流は抵抗Rのみを考慮すれば良いです。

・I=V/R=1/0.5=2[A]

 

インダクタンスVLにかかる電圧はオームの法則により、次のように表せます。

・VL=IXL=2πfLI[V]

上記式に問題で与えられている条件を代入します。

・314=2πf×10×10-3×2

上記式から共振周波数fを求めていきます。

・f=314/2π×10×10-3×2=2.5×1032.5[kHz]

以上のようになります。

選択肢2. 2.5

こちらが適切な解答となります。

まとめ

共振周波数はf=1/2π√LC[Hz]で求められます。

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