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18 (理論 問16(b))

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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18(理論 問16(b)) (訂正依頼・報告はこちら)

図のブリッジ回路を用いて、未知抵抗Rxを測定したい。抵抗R1=3kΩ、R2=2kΩ、R4=3kΩとし、R3=6kΩの滑り抵抗器の接触子の接点Cをちょうど中央に調整したとき(Rac=Rbc=3kΩ)ブリッジが平衡したという。次の問に答えよ。
ただし、直流電圧源は6Vとし、電流計の内部抵抗は無視できるものとする。

平衡時の電流計の指示値[mA]として、最も近いものを次のうちから一つ選べ。
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この過去問の解説 (3件)

01

ブリッジ平衡時の電流値を求める計算問題です。

選択肢4. 1.7

ブリッジが平衡状態にあるということは、検流計に電流は流れていないということになります。

したがって、3つの直列接続された抵抗が並列接続されていると考えることができます。

 

これを踏まえて、合成抵抗R0を求めます。

 

R0=(R1+R4+Rac)(R2+Rx+Rbc)/(R1+R4+Rac)+(R2+Rx+Rbc)

=(3+3+3)(2+1+3)/(3+3+3)+(2+1+3) ※Rxの値は前問より引用

=54/15

=3.6[kΩ]

 

オームの法則から

 

I=V/R0

=6/3.6✕103

≒1.67✕10-3[A]

=1.67[mA]

 

したがって、最も近い選択肢は1.7[mA]となります。

参考になった数4

02

ブリッジ回路の平衡状態での電流計の指示値〔㎃〕を求める問題です。

まず、合成抵抗R0を求めます。

R0=(R1+R4+Rac)(R2+RX+Rbc)/(R1+R4+Rac)+(R2+RX+Rbc)=(3+3+3)(2+1+3)/(3+3+3)+(2+1+3)=54/15=3.6kΩ

V₌IRよりI⁼V/R=6/3600≒1.667㎃となります。

選択肢1. 0

誤:計算結果と異なります。

選択肢2. 0.4

誤:計算結果と異なります。

選択肢3. 1.5

誤:計算結果と異なります。

選択肢4. 1.7

正:計算結果の近似値となっています。

選択肢5. 2

誤:計算結果と異なります。

まとめ

合成抵抗とオームの法則で求めることができる問題でしたが、合成抵抗の求め方が複雑なので注意していきましょう。

参考になった数0

03

ブリッジ回路が平衡状態のときの電流を求める問題です。

選択肢4. 1.7

全体の合成抵抗を求めます。

 

R1、R4、Racの直列接続と、

R2、Rx、Rbcの直列接続が並列している状態であるので、

合成抵抗をRとすると、

1/R=(1/(R1+R4+Rac))+(1/(R2+Rx+Rbc))=1/9000+1/6000

R=3.6[kΩ]

となります。

 

オームの法則から、

I=V/R=6/3600=1.7[mA]

と求められます。

参考になった数0