第三種電気主任技術者(電験三種) 過去問
令和6年度(2024年)上期
問17 (理論 問16(a))

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問題

第三種 電気主任技術者試験 令和6年度(2024年)上期 問17(理論 問16(a)) (訂正依頼・報告はこちら)

直流電流の測定範囲の拡大について、次の問に答えよ。

直流電流計Ⅰの最大目盛は100A、直流電流計Ⅱの最大目盛は50A、直流電流計Ⅲの最大目盛は50Aである。この3台の直流電流計を並列に接続し、ある回路に接続したところ、直流電流計Ⅰの指示値は90A、直流電流計Ⅱの指示値は40A、直流電流計Ⅲの指示値は35Aであった。この接続において計測できる最大電流の値[A]として、最も近いものを次のうちから一つ選べ。
  • 100
  • 144
  • 165
  • 183
  • 200

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この過去問の解説 (1件)

01

与えられた情報を整理します。

 

(各電流計の最大目盛)

直流電流計Ⅰ:100A

直流電流計Ⅱ:50A

直流電流計Ⅲ:50A

 

(実際の指示値)

直流電流計Ⅰ:90A

直流電流計Ⅱ:40A

直流電流計Ⅲ:35A

 

この接続で計測できる最大電流を求める問題です。

 

(並列接続における電流分担)

並列接続では、電流は各電流計に内部抵抗の逆比で分担されます。

内部抵抗は与えられていませんが、各電流計の指示値を元に負担割合を求めることが可能です。

 

(各電流計の負担割合)

 各電流計が全体の電流に対してどれだけ負担しているかを計算します。

 

負担割合:負担割合=指示値/合計電流

 

合計電流:90A+40A+35A=165A

 

直流電流計Ⅰ:90/165=0.545

直流電流計Ⅱ:40/165=0.242

直流電流計Ⅲ:35/165=0.212

 

(各電流計の最大目盛を基に測定可能な電流を計算)

 負担割合が同じ比率で変わると仮定して、全体の測定可能な最大電流を求めます。

 

全体の最大電流:最大電流=各電流計の最大目盛/負担割合

 

直流電流計Ⅰ:100÷0.545≈183.5A

直流電流計Ⅱ:50÷0.242≈206.6A

直流電流計Ⅲ:50÷0.212≈235.8A

 

最小の値が制約条件となるため、最大電流は183A

選択肢1. 100

この選択肢は誤りです。

選択肢2. 144

この選択肢は誤りです。

選択肢3. 165

この選択肢は誤りです。

選択肢4. 183

この選択肢は正しいです。

選択肢5. 200

この選択肢は誤りです。

まとめ

並列接続では、各計器の負担割合を計算し、その比率に基づいて全体の最大測定可能電流を求めます。

制約となるのは、最も負担の大きい電流計(負担割合が大きい電流計)です。

このような問題では、全体の電流と各電流計の性能を関連付けて考えることが重要です。

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