電力計について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
次の文章は,電力計の原理に関する記述である。図1に示す電力計は,固定コイル $F_1$ , $F_2$ に流れる負荷電流 $\dot{I}$ [A] による磁界の強さと,可動コイル $M$ に流れる電流 $\dot{I}_M$ [A] の積に比例したトルクが可動コイルに生じる。したがって,指針の触れ角 $\theta$ は (ア) に比例する。このような形の計器は,一般に (イ) 計器といわれ, (ウ) の測定に使用される。負荷 $\dot{Z}$ [$\Omega$] が誘導性の場合,電圧 $\dot{V}$ [V] のベクトルを基準に負荷電流 $\dot{I}$ [A] のベクトルを描くと,図2に示すベクトル①,②,③のうち (エ) のように表される。ただし, $\varphi$ [rad] は位相角である。上記の記述中の空白箇所(ア),(イ),(ウ)及び(エ)に当てはまる組合せとして,正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
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要点
正解は(5)。図1を左から読むと、固定コイルが負荷電流による磁界をつくり、可動コイルが回路電圧に対応する電流を受けて指示トルクが決まる構造だと分かります。
詳細解説
図1を左から読むと、固定コイルが負荷電流による磁界をつくり、可動コイルが回路電圧に対応する電流を受けて指示トルクが決まる構造だと分かります。
固定コイルと可動コイルの相互作用を利用する計器は「電流力計形」計器であり、トルクは電流の積(瞬時電力)の平均に比例するため、実効的な「負荷電力」を指示します。交流・直流両用です。