要点
正解は(2)。チョッパの基本関係式とデューティ比の意味を使って求める問題です。基本式の意味と、条件がどの項に効くかを先に整理して進めます。復習では、使う式、代入値、単位換算の順で声に出して確認すると取り違えが減ります。
詳細解説
この問題の論点は、機器の基本原理と代表式を条件に合わせて使えるかという点です。最初に問題文の条件を固定し、どの式や用語で判定するかを決めると全体が追いやすくなります。
降圧チョッパ回路です。
負荷抵抗にかかる平均電圧 \(V_{out}\) は、入力電圧 \(E\) と通流率(デューティ比) \(d\) の積になります。
\(V_{out} = d E = 0.6 \times 400 = 240 \text{V}\)
負荷抵抗に流れる平均電流 \(I_{out}\) は、
\(I_{out} = \dfrac{V_{out}}{R} = \dfrac{240}{10} = 24.0 \text{A}\)
(リップル成分を確認すると、電流が途切れない連続モードであることを確認できますが、平均値計算には影響しません)
機械分野は、速度、電流、トルク、滑りなどのどの量が変化しているかを意識すると、公式の当てはめを誤りにくくなります。
類題では、まず基本式の意味を確認し、与えられた条件がどの項に効くかを順に追うのが近道です。