2021年度 電験3種 上期 - 機械 - 問16(a) 電験3種 配点 5

次の文章は、単相半波ダイオード整流回路に関する記述である。 以下の記述中の空白箇所(ア)～(エ)に当てはまる組合せとして、正しいものを(1)～(5)のうちから一つ選べ。 図1の電源電圧 \(v(t) > 0\) の期間においてダイオードDは順方向バイアスとなり導通する。\(v(t) \ge v_R(t)\) が等しくなる電源電圧 \(v(t)\) の位相を \(\omega t = \theta_m\) とすると、出力電流 \(i_d(t)\) が増加する電源電圧の位相 \(\omega t\) が \(0 < \omega t < \theta_m\) の期間においては(ア), \(\omega t = \theta_m\) 以降については(イ)となる。出力電流 \(i_d(t)\) は電源電圧 \(v(t)\) が負となっても \(v(t)=0\) の点よりも \(\omega t = \beta\) に相当する時間だけ長く流れ続ける。すなわち、Lの磁気エネルギーが (ウ) となる \(\omega t = \pi+\beta\) で出力電流 \(i_d(t)\) が0となる。出力電圧 \(v_d(t)\) の平均値 \(V_d\) は電源電圧 \(v(t)\) を 0～(エ) の区間で積分して一周期である \(2\pi\) で除して計算でき、このとき L の電圧 \(v_L(t)\) を同区間で積分すれば0となるので、\(V_d\) は抵抗Rの電圧 \(v_R(t)\) の平均値 \(V_R\) に等しくなる。