第三種電気主任技術者(電験三種) 過去問
令和6年度(2024年)下期
問6 (理論 問6)
問題文

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問題
第三種電気主任技術者(電験三種)試験 令和6年度(2024年)下期 問6(理論 問6) (訂正依頼・報告はこちら)

- I1:−1 I2:−1 I3:0
- I1:−1 I2:1 I3:−2
- I1:2 I2:1 I3:1
- I1:1 I2:1 I3:0
- I1:1 I2:−1 I3:2
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この過去問の解説 (3件)
01
直流電源2つと抵抗を直並列に接続した回路の電流値を求める計算問題です。
◆4[V]の電源から見た回路の電流値を求めます
・上図の回路の合成抵抗を求めます
R'=4+{5✕2/(5+2)}
≒5.429[Ω]
・I1'を求めます
I1'=4/R'
=4/5.429
≒0.7368[A]
・I2'とI3'を分流の法則から求めます
I2'={5/(2+5)}I1'
={5/(2+5)}✕0.7368
≒0.5263[A]
I3'={2/(2+5)}I1'
={2/(2+5)}✕0.7368
≒0.2105[A]
◆2[V]の電源から見た回路の電流値を求めます
・上図の回路の合成抵抗を求めます
R"=2+{4✕5/4+5)}
≒4.222[Ω]
・I2"を求めます
I2"=2/R"
=2/4.222
≒0.4737[A]
・I1"とI3"を分流の法則から求めます
I1"={5/(4+5)}I2"
={5/(4+5)}✕0.4737
≒0.2632[A]
I3"={4/(4+5)}I2"
={4/(4+5)}✕0.4737
≒0.2105[A]
◆それぞれの電流を重ね合わせて、電流値を求めます
I1=I1'+I1"
=0.7368+0.2632
=1.00[A]
I2=I2'+I2"
=0.5263+0.4737
=1.00[A]
I3=I3'-I3"
=0.2105-0.0.2105
=0.00[A] ※電流の向きに注意!!
以上より、この選択肢の組合せが正解となります。
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02
2つの直流電源と3つの抵抗からなる回路の各抵抗に流れる電流を求める問題です。
図において、電流I1がI2とI3に分岐する点の電位をVとすると、
オームの法則より、
I1=(4-V)/4
I2=(V-(-2)/2=(V+2)/2
I3=(V-0)/5=V/5
となります。
I1=I2+I3
となるので、
(4-V)/4=(V+2)/2+V/5
より、
V=0
と求められます。
これをそれぞれに代入すると、
I1=1[A]
I2=1[A]
I3=0[A]
となります。
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03
二つの直流電源と三つの抵抗からなる回路電流の問題です。
その回路の抵抗に流れる電流値を求めるものです。
図だけを見ると、少々複雑そうに見えます。
しかし、ミルマン(全電圧)の定理から求めることが出来ます。
問題は3枝路になるため、項が3つになります。
分子は、E1/R1+E2/R2+E3/R3となります。
分母は、1/R1+1/R2+1/R3になります。
分子から計算すると、4/4+0/5+2/2₌0
分母は、1/4+1/5+1/2₌5+4+10/20₌19/20となりますが、
分子が0になっている為、全体的に0になります。
よって、5Ωの抵抗にある電圧は0Vとなります。
そこから、それぞれの電流値を求めるとI1₌4/4₌1、I2₌2/2₌1、I3₌0/5₌0となります。
誤:求めた値と異なる為に不正解となります。
誤:求めた値と異なる為に不正解となります。
誤:求めた値と異なる為に不正解となります。
正:求められた値と合致するため、これが正解となります。
誤:求めた値と異なる為に不正解となります。
ミルマンの定理という複雑な定理を用いて回答する問題でした。
複雑に見えますが、分子、分母を分けて考えていくと、理解できると思います。
複雑な電気回路も分解して、また組み直すと考えていきます。
それが出来れば、問題の主旨も変わって見えてくるかもしれません。
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