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43 (機械 問1)
問題文
1極当たりの磁束がΦ[Wb]、磁極数がp、電機子総導体数がZ、巻線の並列回路数がa、電機子の直径がD[m]なる直流機が回転速度n[min−1]で回転しているとき、周辺速度はv=πD(n/60)[m/s]となり、直流機の正負のブラシ間には( ウ )本の導体が( エ )に接続されるので、電機子の誘導起電力Eは、E=( オ )[V]となる。
上記の記述中の空白箇所(ア)~(オ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次のうちから一つ選べ。
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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43(機械 問1) (訂正依頼・報告はこちら)
1極当たりの磁束がΦ[Wb]、磁極数がp、電機子総導体数がZ、巻線の並列回路数がa、電機子の直径がD[m]なる直流機が回転速度n[min−1]で回転しているとき、周辺速度はv=πD(n/60)[m/s]となり、直流機の正負のブラシ間には( ウ )本の導体が( エ )に接続されるので、電機子の誘導起電力Eは、E=( オ )[V]となる。
上記の記述中の空白箇所(ア)~(オ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次のうちから一つ選べ。
- ア:左手 イ:Bv/l ウ:Z/a エ:直列 オ:(Z/60pa)Φn
- ア:左手 イ:Blv ウ:Za エ:直列 オ:(pZa/60)Φn
- ア:右手 イ:Bv/l ウ:Za エ:並列 オ:(pZa/60)Φn
- ア:右手 イ:Blv ウ:a/Z エ:並列 オ:(pZ/60a)Φn
- ア:右手 イ:Blv ウ:Z/a エ:直列 オ:(pZ/60a)Φn
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この過去問の解説 (1件)
01
直流機の誘導起電力の発生原理に関する穴埋め問題です。
(ア)右手
長さ、磁束密度、速度に関連した法則は、フレミングの右手の法則です。
(イ)Blv
誘導起電力は、長さ、磁束密度、速度に比例して発生します。
(ウ)Z/a 、 (エ)直列
直列に接続されている導体は、電機子総導体数Zを巻線の並列回路数aで割ることで求められます。
(オ)(pZ/60a)Φn
磁束密度BはpΦ/πDlで、速度vはπDn/60で求めることができるので、これらを誘導起電力の式に代入すると
e=Blv
=(pΦ/πDl)✕l✕(πDn/60)
=pΦn/60
となり、1スロットあたりの誘導起電力が求まります。
全体の誘導起電力は、1スロットあたりの誘導起電力に直列回路の数をかければいいので、
E=e(Z/a)
=(pΦn/60)(Z/a)
=(pZ/60a)Φn
となります。
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