第三種電気主任技術者の過去問
令和5年度(2023年)下期
機械 問9

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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 機械 問9 (訂正依頼・報告はこちら)

変圧器の規約効率を計算する場合、巻線の抵抗値を75℃の基準温度の値に補正する。
ある変圧器の巻線の温度と抵抗値を測ったら、20℃のとき1.0Ωであった。
この変圧器の75℃における巻線抵抗値[Ω]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、巻線は銅導体であるものとし、T[℃]とt[℃]の抵抗値の比は、
(235+T):(235+t)である。
  • 0.27
  • 0.82
  • 1.22
  • 3.75
  • 55

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この過去問の解説 (2件)

01

この問題は、変圧器の基準温度換算への補正に関する計算問題です。

 

この問題に必要な量記号や値は以下の通り。

 

基準温度T:75[℃]

測定温度t:20 [℃]

測定抵抗値R20:1[Ω]

 

75℃における抵抗値:R75[Ω]

選択肢3. 1.22

問題文より温度と抵抗値の比が与えられているので、

以下の式が成立します。

 

(235+T):(235+t)=R75:R20

 

値を代入して計算すると、

 

(235+75):(235+20)=R75:1

R75=(235+75)/(235+20)

=310/255

≒1.216[Ω]

 

従って、最も近い選択肢は1.22[Ω]となります。

参考になった数1

02

変圧器の巻線抵抗値[Ω]を求めていく問題となります。

問題文より巻線抵抗の温度係数から抵抗値を求める事が出来、公式は以下のようになります。

・R2=R1{1+α1(t2-t1)}[Ω]‥①

※R2:温度がt2に上昇した時の抵抗値

 R1:温度がt1に上昇した時の抵抗値 

上記①式より、抵抗値は温度に比例していると言えます。なので以下のような比の関係性が成立します。

・R1:R2=t1:t2‥②

 

上記②式に問題で与えられている条件を代入していきますが、温度75℃の時の抵抗をR75、温度をTとし、温度20℃の時の抵抗をR20、温度をtとします。

・R75:R20=(235+T):(235+t)‥③

上記③式に数値を代入しR75を求めます。

・R75:1.0=(235+75):(235+20)

・255R75=310

・R75=310/255≒1.22[Ω]

以上のようになります。

 

 

 

選択肢3. 1.22

こちらが適切な解答となります。

まとめ

抵抗の温度係数に関する問題は理論科目で多く出題されています。今回の問題のように公式を理解していれば簡単な計算で求める事が出来ますので、公式は覚えておくことをお薦め致します。

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