電験三種過去問検索

2013年度機械

機械問11

次の文章は、照明用LED（発光ダイオード）に関する記述である。
効率の良い照明用光源としてLEDが普及してきた。LEDに順電流を流すと、LEDのpn接合部において電子とホールの (ア) が起こり、光が発生する。
LEDからの光は基本的に単色光なので、LEDを使って照明用の白色光をつくるにはいくつかの方法が用いられている。代表的な方法として、(イ) 色LEDからの (イ) 色光の一部を (ウ) 色を発光する蛍光体に照射し、そこから得られる (ウ) 色光にLEDからの (イ) 色光が混ざることによって疑似白色光を発生させる方法がある。この疑似白色光のスペクトルのイメージをよく表わしているのは図 (エ) である。

分野: 電熱・照明・電気化学論点: 電熱・照明論点: ホール効果

2013年度機械

機械問12

次の文章は、電気めっきに関する記述である。
金属塩の溶液を電気分解すると (ア) に純度の高い金属が析出する。この現象を電着と呼び、めっきなどに利用されている。ニッケルめっきでは硫酸ニッケルの溶液にニッケル板（(イ)）とめっきを施す金属板（(ア)）とを入れて通電する。硫酸ニッケルの溶液は、ニッケルイオン（(ウ)）と硫酸イオン（(エ)）とに電離し、ニッケルイオンがめっきを施す金属板表面で電子を (オ) 金属ニッケルとなり、金属板表面に析出する。めっきは金属製品の装飾のほか、金属材料の耐食性や耐摩耗性を高める目的で利用されている。

分野: 機械総合論点: 電気機器

2013年度機械

機械問13

図は、フィードバック制御におけるブロック線図を示している。この線図において、出力 \(V_{2}\) を、入力 \(V_{1}\) 及び外乱 \(D\) を使って表現した場合、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

分野: 自動制御論点: 自動制御

2013年度機械

機械問14

図の論理回路に、図に示す入力 \(A\), \(B\) 及び \(C\) を加えたとき、出力 \(X\) として正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

分野: 論理回路・情報論点: 論理回路論点: 論理ゲート

2013年度機械

機械問15(a)

定格容量 10 [kV・A]、定格一次電圧 1000 [V]、定格二次電圧 100 [V] の単相変圧器で無負荷試験及び短絡試験を実施した。高圧側の回路を開放して低圧側の回路に定格電圧を加えたところ、電力計の指示は 80 [W] であった。
次に、低圧側の回路を短絡して高圧側の回路にインピーダンス電圧を加えて定格電流を流したところ、電力計の指示は 120 [W] であった。

巻線の高圧側換算抵抗 \(r_{12}\) [\(\Omega\)] 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: 変圧器論点: 変圧器論点: 短絡

2013年度機械

機械問15(b)

定格容量 10 [kV・A]、定格一次電圧 1000 [V]、定格二次電圧 100 [V] の単相変圧器で無負荷試験及び短絡試験を実施した。高圧側の回路を開放して低圧側の回路に定格電圧を加えたところ、電力計の指示は 80 [W] であった。
次に、低圧側の回路を短絡して高圧側の回路にインピーダンス電圧を加えて定格電流を流したところ、電力計の指示は 120 [W] であった。

力率 \(\cos\phi=1\) の定格運転時の効率 [%] 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。

分野: 変圧器論点: 変圧器論点: 短絡

2013年度機械

機械問16(a)

図は、パルス幅変調制御（PWM制御）によって 50 [Hz] の交流電圧を出力するインバータの回路及びその各部電圧波形である。直流の中点Mからみて端子 A 及び B に発生する瞬時電圧をそれぞれ \(v_{A}\) [V] 及び \(v_{B}\) [V] とする。端子 A と B との間の電圧 \(v_{A-B}=v_{A}-v_{B}\) [V] に関する次の(a)及び(b)の問に答えよ。

\(v_{A}\) [V] 及び \(v_{B}\) [V] の 50 [Hz] の基本波成分の振幅 \(V_{A}\) [V] 及び \(V_{B}\) [V] は、それぞれ \(\frac{V_{s}}{V_{c}}\times\frac{V_{d}}{2}\) [V] で求められる。ここで、\(V_{c}\) [V] は搬送波（三角波）\(v_{c}\) [V] の振幅で 10 [V]、\(V_{s}\) [V] は信号波（正弦波）\(v_{sA}\) [V] 及び \(v_{sB}\) [V] の振幅で 9 [V]、\(V_{d}\) [V] は直流電圧 200 [V] である。\(v_{A-B}\) [V] の 50 [Hz] 基本波成分の振幅は \(V_{A-B}=V_{A}+V_{B}\) [V] となる。\(v_{A-B}\) [V] の基本波成分の実効値 [V] 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: パワーエレクトロニクス論点: パワーエレクトロニクス

2013年度機械

機械問16(b)

図は、パルス幅変調制御（PWM制御）によって 50 [Hz] の交流電圧を出力するインバータの回路及びその各部電圧波形である。直流の中点Mからみて端子 A 及び B に発生する瞬時電圧をそれぞれ \(v_{A}\) [V] 及び \(v_{B}\) [V] とする。端子 A と B との間の電圧 \(v_{A-B}=v_{A}-v_{B}\) [V] に関する次の(a)及び(b)の問に答えよ。

\(v_{A-B}\) [V] は、高調波を含んでいるため、高調波も含めた実効値 \(V_{rms}\) [V] は、小問(a)で求めた基本波成分の実効値よりも大きい。波形が 5 [ms] ごとに対称なので、実効値は最初の 5 [ms] の区間で求めればよい。5 [ms] の区間で電圧を出力している時間の合計値を \(T_{s}\) [ms] とすると実効値 \(V_{rms}\) [V] は次の式で求められる。
\[ V_{rms}=\sqrt{\frac{T_{s}}{5}}\times V_{d} \, [V] \]
実効値 \(V_{rms}\) [V] 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: パワーエレクトロニクス論点: パワーエレクトロニクス

2013年度機械

機械問17(a)

(選択問題)
伝熱に関する次の(a)及び(b)の問に答えよ。

直径 1 [m]、高さ 0.5 [m] の円柱がある。円柱の下面温度が 600 [K]、上面温度が 330 [K] に保たれているとき、伝導によって円柱の高さ方向に流れる熱流 [W] 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。
ただし、円柱の熱伝導率は 0.26 [W/(m・K)] とする。また、円柱側面からの放射及び対流による熱損失はないものとする。

分野: 電熱・照明・電気化学論点: 電熱・照明

2013年度機械

機械問17(b)

(選択問題)
伝熱に関する次の(a)及び(b)の問に答えよ。

次の文章は、放射伝熱に関する記述である。
すべての物体はその物体の温度に応じた強さのエネルギーを (ア) として放出している。その量は物体表面の温度と放射率とから求めることができる。
いま、図に示すように、面積 \(A_1\) [\(m^2\)]、温度 \(T_1\) [(イ)] の面 \(S_1\) と、面積 \(A_2\) [\(m^2\)]、温度 \(T_2\) [(イ)] の面 \(S_2\) とが向き合っている。両面の温度に \(T_1 > T_2\) の関係があるとき、エネルギーは面 \(S_1\) から面 \(S_2\) に放射によって伝わる。そのエネルギー流量（1秒当たりに面 \(S_1\) から面 \(S_2\) に伝わるエネルギー）\(\Phi\) [W] は \(\Phi = \varepsilon \sigma A_1 F_{12} \times\) (ウ) で与えられる。
ここで、\(\varepsilon\) は放射率、\(\sigma\) は (エ)、及び \(F_{12}\) は形態係数である。ただし、\(\varepsilon\) に波長依存性はなく、両面において等しいとする。また、\(F_{12}\) は面 \(S_1\)、面 \(S_2\) の大きさ、形状、相対位置などの幾何学的な関係で決まる値である。

分野: 電熱・照明・電気化学論点: 電熱・照明

2013年度機械

機械問18(a)

論理関数に関する次の(a)及び(b)の問に答えよ。

論理式 \(X \cdot \bar{Y} \cdot Z + X \cdot Y \cdot Z + \bar{X} \cdot Y \cdot Z + X \cdot Y \cdot \bar{Z}\) を積和形式で簡単化したものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

分野: 機械総合論点: 電気機器

2013年度機械

機械問18(b)

論理関数に関する次の(a)及び(b)の問に答えよ。

論理式 \((X+Y+Z) \cdot (X+\bar{Y}+Z) \cdot (\bar{X}+Y+Z)\) を和積形式で簡単化したものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

分野: 機械総合論点: 電気機器

2012年度機械

機械問1

次の文章は、直流機の構造に関する記述である。
直流機の構造は、固定子と回転子とからなる。固定子は、 (ア)、継鉄などによって、また、回転子は、 (イ)、整流子などによって構成されている。
電機子鉄心は、 (ウ) 磁束が通るため、 (エ) が用いられている。また、電機子巻線を収めるための多数のスロットが設けられている。
六角形(亀甲形)の形状の電機子巻線は、そのコイル辺を電機子鉄心のスロットに挿入する。各コイル相互のつなぎ方には、 (オ) と波巻とがある。直流機では、同じスロットにコイル辺を上下に重ねて2個ずつ入れた二層巻としている。

上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)、(ウ)、(エ)及び(オ)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: 直流機論点: 直流機

2012年度機械

機械問2

直流他励電動機の電機子回路に直列抵抗 \(0.8 \ [ \Omega ]\) を接続して電圧 \(120 \ [ \text{V} ]\) の直流電源で始動したところ、始動直後の電機子電流は \(120 \ [ \text{A} ]\) であった。
電機子電流が \(40 \ [ \text{A} ]\) になったところで直列抵抗を \(0.3 \ [ \Omega ]\) に切り換えた。
インダクタンスが無視でき、電流が瞬時に変化するものとして、切換え直後の電機子電流 \([ \text{A} ]\) 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。
ただし、切換え時に電動機の回転速度は変化しないものとする。また、ブラシによる電圧降下及び電機子反作用はないものとし、電源電圧及び界磁電流は一定とする。

分野: 直流機論点: 直流機

2012年度機械

機械問3

誘導電動機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、誘導電動機の滑りを \(s\) とする。

分野: 誘導機論点: 誘導機

2012年度機械

機械問4

三相誘導電動機があり、一次巻線抵抗が \(15 \ [ \Omega ]\)、一次側に換算した二次巻線抵抗が \(9 \ [ \Omega ]\)、滑りが0.1のとき、効率 \([ \% ]\) 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。
ただし、励磁電流は無視できるものとし、損失は、一次巻線による銅損と二次巻線による銅損しか存在しないものとする。

分野: 誘導機論点: 誘導機

2012年度機械

機械問5

次の文章は、電動機と負荷のトルク特性の関係について述べたものである。
横軸が回転速度、縦軸がトルクを示す図において2本の曲線A、Bは、一方が電動機トルク特性、他方が負荷トルク特性を示している。
いま、曲線Aが (ア) 特性、曲線Bが (イ) 特性のときは、2本の曲線の交点Cは不安定な運転点である。これは、何らかの原因で電動機の回転速度がこの点から下降すると、電動機トルクと負荷トルクとの差により電動機が (ウ) されるためである。具体的に、電動機が誘導電動機であり、回転速度に対してトルクが変化しない定トルク特性の負荷のトルクの大きさが、誘導電動機の始動トルクと最大トルクとの間にある場合を考える。このとき、電動機トルクと負荷トルクとの交点は、回転速度零と最大トルクの回転速度との間、及び最大トルクの回転速度と同期速度との間の2箇所にある。交点Cは、 (エ) との間の交点に相当する。

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。

分野: 誘導機論点: 誘導機

2012年度機械

機械問6

次の文章は、同期発電機の自己励磁現象に関する記述である。
同期発電機は励磁電流が零の場合でも残留磁気によってわずかな電圧を発生し、発電機に (ア) 力率の負荷をかけると、その (ア) 電流による電機子反作用は (イ) 作用をするので、発電機の端子電圧は (ウ) する。端子電圧が (ウ) すれば負荷電流は更に (エ) する。このような現象を繰り返すと、発電機の端子電圧は (オ) 負荷に流れる電流と負荷の端子電圧との関係を示す直線と発電機の無負荷飽和曲線との交点まで (ウ) する。このように無励磁の同期発電機に (ア) 電流が流れ、電圧が (ウ) する現象を同期発電機の自己励磁という。

上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)、(ウ)、(エ)及び(オ)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: 直流機論点: 直流機論点: 力率

2012年度機械

機械問7

単相変圧器があり、二次側を開放して電流を流さない場合の二次電圧の大きさを100 [%] とする。二次側にリアクトルを接続して力率0の電流を流した場合、二次電圧は5[%] 下がって95 [%] であった。二次側に抵抗器を接続して、前述と同じ大きさの力率1の電流を流した場合、二次電圧は2[%] 下がって 98 [%]であった。一次巻線抵抗と一次換算した二次巻線抵抗との和は10 \([ \Omega ]\) である。鉄損及び励磁電流は小さく、無視できるものとする。ベクトル図を用いた電圧変動率の計算によく用いられる近似計算を利用して、一次漏れリアクタンスと一次換算した二次漏れリアクタンスとの和 \([ \Omega ]\) の値を求めた。その値として、最も近いものを次の1～5のうちから一つ選べ。

分野: 変圧器論点: 変圧器論点: 力率

2012年度機械

機械問8

三相変圧器の並行運転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: 変圧器論点: 変圧器