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16（b）
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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16（b） （訂正依頼・報告はこちら）
図1に示す降圧チョッパの回路は、電圧Eの直流電源、スイッチングする半導体デバイスS、ダイオードD、リアクトルL、及び抵抗Rの負荷から構成されている。
また、図2には、図1の回路に示すダイオードDの電圧vDと負荷の電流iRの波形を示す。次の問に答えよ。
電圧Eが100V、降圧チョッパの通流率が50％、負荷抵抗Rが2Ωとする。デバイスSは周期Tの高周波でスイッチングし、リアクトルLの平滑作用により、図2に示す電流iRのリプル成分は十分小さいとする。電流iRの平均値IR［A］として、最も近いものを次の（1）～（5）のうちから一つ選べ。
また、図2には、図1の回路に示すダイオードDの電圧vDと負荷の電流iRの波形を示す。次の問に答えよ。
電圧Eが100V、降圧チョッパの通流率が50％、負荷抵抗Rが2Ωとする。デバイスSは周期Tの高周波でスイッチングし、リアクトルLの平滑作用により、図2に示す電流iRのリプル成分は十分小さいとする。電流iRの平均値IR［A］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 （2件）
01
この問題は、降圧チョッパの出力電流に関する問題です。
この問題に必要な量記号や値は、以下の通り。
通流率α：50[%]＝ 0.5
負荷抵抗R：2[Ω]
平均出力電圧：Vd[V]
平均出力電流：IR[A]
※通流率は、「スイッチがONの時間/(スイッチがONの時間＋スイッチがOFFの時間)」
で求めることができますが、問題文で与えられているので省略しています。
◆平均出力電圧を求めます
Vd＝α✕E
＝0.5✕100
＝50[V]
◆平均出力電流を求めます
IR＝Vd/R
＝50/2
＝25[A]
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02
前問（https://kakomonn.com/denken3/questions/75764）からの続きとなります。
まずは、降圧チョッパの平均出力電圧Vdを求めていきます。公式は以下のようになります。
・Vd=TONE/TON+TOFF‥①
・Vd=TONE/T‥②
・Vd=αE‥③
上記③式を用いて平均出力電圧Vdを求めます。
・Vd=100×0.5＝50[V]
次に電流iRの平均値IR［A］をオームの法則を用いて求めます。
・IR＝Vd/R=50/2＝25[A]
以上が電流iRの平均値IR［A］となります。
こちらが適切な解答となります。
降圧チョッパと昇圧チョッパを混在しないように気を付けてください。
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