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61 (機械 問17(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61(機械 問17(a)) (訂正依頼・報告はこちら)

均等放射の球形光源(球の直径は30cm)がある。床からこの球形光源の中心までの高さは3mである。また、球形光源から放射される全光束は12000 lmである。次の問に答えよ。

球形光源直下の床の水平面照度の値[lx]として、最も近いものを次のうちから一つ選べ。ただし、天井や壁など、周囲からの反射光の影響はないものとする。
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  • 106
  • 142
  • 212
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この過去問の解説 (1件)

01

この問題では、球形光源からの照度(水平面照度)を計算します。

 

問題文の整理をします。

 

与えられた条件:

光源の全光束:12000 lm

球の直径:30 cm(半径 r=0.15m)

光源の高さ:3 m(中心から床まで)

反射光の影響はない。

 

1. 水平面照度の基本式を確認します。

水平面照度は、光源から床までの距離(高さ)を考慮して次の式で計算します。

E=I/d2

 

ここで、Eは照度(lx)、Iは光源の光度(cd)、dは光源から床までの距離(m)とします。

 

2. 光度を求めます。

均等放射する光源では、光度 IIは全光束 Φ を球の表面積で割ることで求められます。

I=Φ/4π

I=1200/4π≈1200/12.566≈955.0cd

 

3. 照度を求めます。

床の水平面での照度は、光源から床までの距離を考慮します。距離 d は光源の高さと球の半径の和です。

d=3.0+0.15=3.15m

 

照度は次のように計算します。

E=I/d2

E=955.0/3.152≈955.0/9.9225≈96.3lx

 

 

計算結果に最も近い値は「106」です。

 

選択肢1. 35

この選択肢は誤りです。

選択肢2. 106

この選択肢は正しいです。

選択肢3. 142

この選択肢は誤りです。

選択肢4. 212

この選択肢は誤りです。

選択肢5. 425

この選択肢は誤りです。

まとめ

均等放射の光源では、光度は全光束を球の表面積(4π)で割ることで求めます。

照度は光度を距離の二乗で割ることで求められます。

光源の高さや半径を正確に加味することが重要です。

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