第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和5年度（2023年）下期
問17 (理論 問16（a）)
問題文
図のように、電源E［V］、負荷抵抗R［Ω］、内部抵抗Rv［kΩ］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。
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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問題
第三種 電気主任技術者試験 令和5年度（2023年）下期 問17（理論 問16（a）） （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［kΩ］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。
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 （2件）
01
この問題を解くポイントは、電流計の内部抵抗による電力損失を求めることです。
それでは問題を見ていきましょう。
条件を整理します。
電流計には内部抵抗Raが存在し、これによる電力損失を求めます。
電流計に流れる電流：I1 [A]
電流計の内部抵抗：Ra [Ω]
求めるのは、電流計の 電力損失 [W] です。
電力損失の基本式を確認します。
電力Pはオームの法則を用いて表せます。
P = I² × R
電流計の電力損失Paは、内部抵抗Raに電流計を流れる電流I1を適用した場合の電力として計算できるので
正しい答えは I1² × Raとなります。
一言知識
「電流計の内部抵抗とは？」
電流計にはわずかな内部抵抗があり、これが電力損失の要因になります。高精度測定では内部抵抗を小さくする工夫がされています。
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02
電流計の電力損失を表す式で正しいものを選択する問題です。
電流計の電力損失、つまり電流計の消費電力を導出します。
消費電力の基本公式は
P＝VI＝RI2＝V2/R
で表すことができます。
この問題に合わせると、
P＝Ia2Ra
となります。
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