電験三種過去問検索

2015年度理論

理論問16(b)

図1の端子a-d間の合成静電容量について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

図3を用いて、図1の端子b-c-d間をY結線回路に変換したとき、図1の端子a-d間の合成静電容量 \( C_0 \) の値 [\( \mu\text{F} \)] として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2015年度理論

図のようなV結線電源と三相平衡負荷とからなる平衡三相回路において、\( R=5~\Omega \)、\( L=16~\text{mH} \) である。また、電源の線間電圧 \( e_{a} \) [V] は、時刻 \( t \) [s] において \( e_{a}=100\sqrt{6}\sin(100\pi t) \) [V] と表され、線間電圧 \( e_{b} \) [V] は \( e_{a} \) [V] に対して振幅が等しく、位相が120°遅れている。ただし、電源の内部インピーダンスは零である。このとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

図の点線で示された配線を切断し、3個のコンデンサを三相回路から切り離したとき、三相電力 \( P \) の値 [kW] として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2015年度理論

理論問17(b)

図のようなV結線電源と三相平衡負荷とからなる平衡三相回路において、\( R=5~\Omega \)、\( L=16~\text{mH} \) である。また、電源の線間電圧 \( e_{a} \) [V] は、時刻 \( t \) [s] において \( e_{a}=100\sqrt{6}\sin(100\pi t) \) [V] と表され、線間電圧 \( e_{b} \) [V] は \( e_{a} \) [V] に対して振幅が等しく、位相が120°遅れている。ただし、電源の内部インピーダンスは零である。このとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

点線部を接続することによって同じ特性の3個のコンデンサを接続したところ、\( i_a \) の波形は \( e_a \) の波形に対して位相が30°遅れていた。このときのコンデンサ \( C \) の静電容量の値 [F] として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2014年度理論

理論問1

極板A-B間が比誘電率 \(\epsilon_{r}=2\) の誘電体で満たされた平行平板コンデンサがある。極板間の距離は \(d\) [m]、極板間の直流電圧は \(V_0\) [V] である。極板と同じ形状と大きさをもち、厚さが \(\dfrac{d}{4}\) [m] の帯電していない導体を図に示す位置 P-Q 間に極板と平行に挿入したとき、導体の電位の値 [V] として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
ただし、コンデンサの端効果は無視できるものとする。

[図の構成]
上部極板 A (電圧 \(V_0\))
誘電体 (\(\epsilon_{r}=2\))、厚さ \(\dfrac{d}{2}\)
位置 P
導体、厚さ \(\dfrac{d}{4}\)
位置 Q
誘電体 (\(\epsilon_{r}=2\))、厚さ \(\dfrac{d}{4}\)
下部極板 B (接地)

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2014年度理論

理論問2

次の文章は、静電気に関する記述である。
図のように真空中において、負に帯電した帯電体Aを、帯電していない絶縁された導体Bに近づけると、導体Bの帯電体Aに近い側の表面c付近に (ア) の電荷が現れ、それと反対側の表面d付近に (イ) の電荷が現れる。この現象を (ウ) という。

上記の記述中の空白箇所 (ア)、(イ) 及び (ウ) 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。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2014年度理論

理論問5

図のように、コンデンサ3個を充電する回路がある。スイッチ \(S_1\) 及び \(S_2\) を同時に閉じてから十分に時間が経過し、定常状態となったとき、a点からみたb点の電圧の値 [V] として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
ただし、各コンデンサの初期電荷は零とする。

[回路定数]
上段：\(10\mu\text{F}\)、スイッチ \(S_2\)、直流電源 \(20\text{V}\)
中段：\(20\mu\text{F}\)（端子a-b間）
下段：\(10\mu\text{F}\)、スイッチ \(S_1\)、直流電源 \(10\text{V}\)

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2014年度理論

理論問8

図の交流回路において、電源を流れる電流 \(I\) [A] の大きさが最小となるように静電容量 \(C\) [F] の値を調整した。このときの回路の力率の値として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

[回路]
電源 \(V\) [V], 50 Hz
並列回路：
- 左側：可変コンデンサ \(C\) [F]
- 右側：インダクタ \(1\) H と抵抗 \(100 \Omega\) の直列

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2014年度理論

理論問10

交流回路に関する記述として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
ただし、抵抗 \(R\) [\(\Omega\)]、インダクタンス \(L\) [H]、静電容量 \(C\) [F] とする。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2014年度理論

理論問11

図のように、直流電圧 \(E\) [V] の電源が2個、\(R\) [\(\Omega\)] の抵抗が2個、静電容量 \(C\) [F] のコンデンサ、スイッチ \(S_1\) と \(S_2\) からなる回路がある。スイッチ \(S_1\) と \(S_2\) の初期状態は、共に開いているものとする。電源の内部インピーダンスは零とする。時刻 \(t=t_1\) [s] でスイッチ \(S_1\) を閉じ、その後、時定数 \(CR\) [s] に比べて十分に時間が経過した時刻 \(t=t_2\) [s] でスイッチ \(S_1\) を開き、スイッチ \(S_2\) を閉じる。このとき、コンデンサの端子電圧 \(v\) [V] の波形を示す図として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
ただし、コンデンサの初期電荷は零とする。

[回路構成]
左ループ：電源 \(E\) (正極上)、スイッチ \(S_1\)、抵抗 \(R\)、コンデンサ \(C\) (中央)
右ループ：コンデンサ \(C\)、スイッチ \(S_2\)、抵抗 \(R\)、電源 \(E\) (正極下、負極上)
※右側電源の向きに注意。図では長い棒が下側に描かれている（通常の電池記号と逆、あるいは下側が正）。ただし、問題文には「直流電圧E」とあり、図記号の長い線がプラスである。図を見ると、左の電源は上がプラス。右の電源は下がプラス（長い線が下）である。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2014年度理論

理論問12

半導体のpn接合を利用した素子に関する記述として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2014年度理論

理論問16(a)

図1のように、線間電圧 200V、周波数 50Hz の対称三相交流電源に \(1 \Omega\) の抵抗と誘導性リアクタンス \(\dfrac{4}{3} \Omega\) のコイルとの並列回路からなる平衡三相負荷(Y結線)が接続されている。また、スイッチSを介して、コンデンサC(\(\Delta\)結線)を接続することができるものとする。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

スイッチSが開いた状態において、三相負荷の有効電力 \(P\) の値 [kW] と無効電力 \(Q\) の値 [kvar] の組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2014年度理論

理論問16(b)

図1のように、線間電圧 200V、周波数 50Hz の対称三相交流電源に \(1 \Omega\) の抵抗と誘導性リアクタンス \(\dfrac{4}{3} \Omega\) のコイルとの並列回路からなる平衡三相負荷(Y結線)が接続されている。また、スイッチSを介して、コンデンサC(\(\Delta\)結線)を接続することができるものとする。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

図2のように三相負荷のコイルの誘導性リアクタンスを \(\dfrac{2}{3} \Omega\) に置き換え、スイッチSを閉じてコンデンサCを接続する。このとき、電源からみた有効電力と無効電力が図1の場合と同じ値となったとする。コンデンサCの静電容量の値 [\(\mu\text{F}\)] として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2014年度理論

理論問17(a)

図のように、真空中において二つの小さな物体A、Bが距離 \(r\) [m] を隔てて鉛直線上に置かれている。Aは固定されており、Aの真下にBがある。物体A、Bはそれぞれ、質量 \(m_A\) [kg]、 \(m_B\) [kg] をもち、電荷 \(+q_A\) [C]、 \(-q_B\) [C] を帯びている。\(q_A > 0\)、\(q_B > 0\) とし、真空の誘電率を \(\epsilon_0\) [F/m] とする。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、小問(a)においては重力加速度 \(g\) [m/s\(^2\)] の重力を、小問(b)においては無重力を、それぞれ仮定する。物体A、Bの間の万有引力は無視する。

重力加速度 \(g\) [m/s\(^2\)] の重力のもとでBを初速度零で放ったとき、BはAに近づくように上昇を始めた。このときの条件を表す式として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2014年度理論

理論問17(b)

図のように、真空中において二つの小さな物体A、Bが距離 \(r\) [m] を隔てて鉛直線上に置かれている。Aは固定されており、Aの真下にBがある。物体A、Bはそれぞれ、質量 \(m_A\) [kg]、 \(m_B\) [kg] をもち、電荷 \(+q_A\) [C]、 \(-q_B\) [C] を帯びている。\(q_A > 0\)、\(q_B > 0\) とし、真空の誘電率を \(\epsilon_0\) [F/m] とする。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、小問(a)においては重力加速度 \(g\) [m/s\(^2\)] の重力を、小問(b)においては無重力を、それぞれ仮定する。物体A、Bの間の万有引力は無視する。

無重力のもとでBを下向きの初速度 \(v_B\) [m/s] で放ったとき、Bは下降を始めたが、途中で速度の向きが変わり上昇に転じた。このときの条件を表す式として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2014年度理論

理論問18(a)

図1は、代表的なスイッチング電源回路の原理図を示している。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

回路の説明として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2014年度理論

理論問18(b)

図1は、代表的なスイッチング電源回路の原理図を示している。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

スイッチSがオンの間にコイルの電流 \(I\) が増加する量を \(\Delta I_{1}\) [A] とし、スイッチSがオフの間に \(I\) が減少する量を \(\Delta I_{2}\) [A] とすると、定常的には図2の太線に示すような電流の変化がみられ、 \(\Delta I_{1}=\Delta I_{2}\) が成り立つ。
ここで出力電圧 \(V_{0}\) [V] のリプルは十分小さく、出力電圧を一定とし、電流 \(I\) の増減は図2のように直線的であるとする。また、ダイオードの順方向電圧は0Vと近似する。さらに、スイッチSがオン並びにオフしている時間をそれぞれ \(T_{ON}\) [s]、 \(T_{OFF}\) [s] とする。
\(\Delta I_{1}\) と \(V_{o}\) を表す式の組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2013年度理論

理論問1

極板間が比誘電率 \(\epsilon_{r}\) の誘電体で満たされている平行平板コンデンサに一定の直流電圧が加えられている。このコンデンサに関する記述 a～e として、誤っているものの組合せを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
ただし、コンデンサの端効果は無視できるものとする。

a. 極板間の電界分布は \(\epsilon_{r}\) に依存する。
b. 極板間の電位分布は \(\epsilon_{r}\) に依存する。
c. 極板間の静電容量は \(\epsilon_{r}\) に依存する。
d. 極板間に蓄えられる静電エネルギーは \(\epsilon_{r}\) に依存する。
e. 極板上の電荷 (電気量)は \(\epsilon_{r}\) に依存する。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2013年度理論

理論問2

図のように、真空中の直線上に間隔 \(r\) [m] を隔てて、点A, B, Cがあり、各点に電気量 \(Q_{A}=4\times10^{-6}\) [C], \(Q_{B}\) [C], \(Q_{C}\) [C] の点電荷を置いた。これら三つの点電荷に働く力がそれぞれ零になった。このとき、 \(Q_{B}\) [C] 及び \(Q_{C}\) [C] の値の組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
ただし、真空の誘電率を \(\epsilon_{0}\) [F/m] とする。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2013年度理論

理論問7

4 [\(\Omega\)] の抵抗と静電容量が \(C\) [F] のコンデンサを直列に接続したRC回路がある。このRC回路に、周波数 50 [Hz] の交流電圧 100 [V] の電源を接続したところ、20 [A] の電流が流れた。では、このRC回路に、周波数 60 [Hz] の交流電圧 100 [V] の電源を接続したとき、RC回路に流れる電流 [A] の値として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2013年度理論

理論問9

図1のように、\(R\) [\(\Omega\)] の抵抗、インダクタンス \(L\) [H] のコイル、静電容量 \(C\) [F] のコンデンサからなる並列回路がある。この回路に角周波数 \(\omega\) [rad/s] の交流電圧 \(\dot{V}\) [V] を加えたところ、この回路に流れる電流は \(\dot{I}\) [A] であった。
電圧 \(\dot{V}\) [V] 及び電流 \(\dot{I}\) [A] のベクトルをそれぞれ電圧 \(\dot{V}\) [V] と電流 \(\dot{I}\) [A] とした場合、両ベクトルの関係を示す図2(ア、イ、ウ) 及び \(\dot{V}\) [V] と \(i\) [A] の時間 \(t\) [s] の経過による変化を示す図3 (エ、オ、カ)の組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
ただし、\(R \gg \omega L\) 及び \(\omega L = \dfrac{2}{\omega C}\) とし、一切の過渡現象は無視するものとする。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量