電験三種過去問検索

2022年度上期理論

理論問15(b)

図のように、線間電圧 \( 200 \mathrm{V} \) の対称三相交流電源に、三相負荷として誘導性リアクタンス \( X=9 \mathrm{\Omega} \) の3個のコイルと \( R \mathrm{[\Omega]} \)、\( 20 \mathrm{\Omega} \)、\( 20 \mathrm{\Omega} \)、\( 60 \mathrm{\Omega} \) の4個の抵抗を接続した回路がある。端子a, b, cから流入する線電流の大きさは等しいものとする。この回路について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

a相に接続された \( R \) の値 \(\mathrm{[\Omega]}\) 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: 交流回路・三相回路論点: 三相回路論点: 平衡負荷

2022年度下期理論

理論問15(b)

図のように、抵抗 \( 6\Omega \) と誘導性リアクタンス \( 8\Omega \) をY結線し、抵抗 \( r \) [\(\Omega\)] をΔ結線した平衡三相負荷に、200V の対称三相交流電源を接続した回路がある。抵抗 \( 6\Omega \) と誘導性リアクタンス \( 8\Omega \) に流れる電流の大きさを \( I_{1} \) [A]、抵抗 \( r \) [\(\Omega\)] に流れる電流の大きさを \( I_{2} \) [A] とする。電流 \( I_{1} \) [A] と \( I_{2} \) [A] の大きさが等しいとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

図中の回路が消費する電力の値 [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: 交流回路・三相回路論点: 三相回路論点: 平衡負荷

2022年度上期理論

理論問16(a)

図は、抵抗 \( R_{ab} \mathrm{[k\Omega]} \) のすべり抵抗器、抵抗 \( R_d \mathrm{[k\Omega]} \)、抵抗 \( R_e \mathrm{[k\Omega]} \) と直流電圧 \( E_s = 12 \mathrm{V} \) の電源を用いて、端子H, G間に接続した未知の直流電圧 \( E_x \mathrm{[V]} \) を測るための回路である。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、端子Gを電位の基準(0V)とする。

抵抗 \( R_d=5 \mathrm{k\Omega} \)、抵抗 \( R_e=5 \mathrm{k\Omega} \) として、直流電圧3Vの電源の正極を端子Hに、負極を端子Gに接続した。すべり抵抗器の接触子Cの位置を調整して検流計の電流を零にしたところ、すべり抵抗器の端子Bと接触子C間の抵抗 \( R_{bc}=18 \mathrm{k\Omega} \) となった。すべり抵抗器の抵抗 \( R_{ab} \mathrm{[k\Omega]} \) 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: 直流回路論点: 直流回路

2022年度下期理論

理論問16(a)

最大目盛 50A、内部抵抗 \( 0.8\times10^{-3} \) [\(\Omega\)] の直流電流計 \( A_{1} \) と最大目盛 100A、内部抵抗 \( 0.32\times10^{-3} \) [\(\Omega\)] の直流電流計 \( A_{2} \) の二つの直流電流計がある。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、二つの直流電流計は直読式指示電気計器であるとし、固有誤差はないものとする。

二つの直流電流計を並列に接続して使用したとき、測定できる電流の最大の値[A]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: 電気計測・電子回路論点: 電気計測論点: 電子回路

2022年度下期理論

理論問16(b)

最大目盛 50A、内部抵抗 \( 0.8\times10^{-3} \) [\(\Omega\)] の直流電流計 \( A_{1} \) と最大目盛 100A、内部抵抗 \( 0.32\times10^{-3} \) [\(\Omega\)] の直流電流計 \( A_{2} \) の二つの直流電流計がある。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、二つの直流電流計は直読式指示電気計器であるとし、固有誤差はないものとする。

小問(a)での接続を基にして、直流電流150Aの電流を測定するために、二つの直流電流計の指示を最大目盛にして測定したい。そのためには、直流電流計 \( A_{2} \) に抵抗 \( R \) [\(\Omega\)]を直列に接続することで、各直流電流計の指示を最大目盛にして測定することができる。抵抗 \( R \) の値 [\(\Omega\)] 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: 電気計測・電子回路論点: 電気計測論点: 電子回路

2022年度上期理論

理論問16(b)

図は、抵抗 \( R_{ab} \mathrm{[k\Omega]} \) のすべり抵抗器、抵抗 \( R_d \mathrm{[k\Omega]} \)、抵抗 \( R_e \mathrm{[k\Omega]} \) と直流電圧 \( E_s = 12 \mathrm{V} \) の電源を用いて、端子H, G間に接続した未知の直流電圧 \( E_x \mathrm{[V]} \) を測るための回路である。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、端子Gを電位の基準(0V)とする。

次に、直流電圧3Vの電源を取り外し、未知の直流電圧 \( E_x \mathrm{[V]} \) の電源を端子H, G間に接続した。ただし、端子Gから見た端子Hの電圧を \( E_x \mathrm{[V]} \) とする。抵抗 \( R_d=2 \mathrm{k\Omega} \)、抵抗 \( R_e=22 \mathrm{k\Omega} \) としてすべり抵抗器の接触子Cの位置を調整し、すべり抵抗器の端子Bと接触子C間の抵抗 \( R_{bc}=12 \mathrm{k\Omega} \) としたときに、検流計の電流が零となった。このときの \( E_x \mathrm{[V]} \) 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: 直流回路論点: 直流回路

2022年度上期理論

理論問17(a)

図のように直列に接続された二つの平行平板コンデンサに \( 120 \mathrm{V} \) の電圧が加わっている。コンデンサ \( C_1 \) の金属板間は真空であり、コンデンサ \( C_2 \) の金属板間には比誘電率 \( \varepsilon_r \) の誘電体が挿入されている。コンデンサ \( C_1 \)、\( C_2 \) の金属板間の距離は等しく、\( C_1 \) の金属板の面積は \( C_2 \) の2倍である。このとき、コンデンサ \( C_1 \) の両端の電圧が \( 80 \mathrm{V} \) であった。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、コンデンサの端効果は無視できるものとする。

コンデンサ \( C_2 \) の誘電体の比誘電率の値として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2022年度下期理論

理論問17(a)

大きさが等しい二つの導体球A, Bがある。両導体球に電荷が蓄えられている場合、両導体球の間に働く力は、導体球に蓄えられている電荷の積に比例し、導体球間の距離の2乗に反比例する。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、両導体球の大きさは0.3mに比べて極めて小さいものとする。

この場合の比例定数を求める目的で、導体球Aに \( +2\times10^{-8} \) [C]、導体球Bに \( +3\times10^{-8} \) [C] の電荷を与えて、導体球の中心間距離で0.3m隔てて両導体球を置いたところ、両導体球間に \( 6\times10^{-5} \) [N] の反発力が働いた。この結果から求められる比例定数 [\( \mathrm{N\cdot m^2/C^2} \)] 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

2022年度下期理論

理論問17(b)

大きさが等しい二つの導体球A, Bがある。両導体球に電荷が蓄えられている場合、両導体球の間に働く力は、導体球に蓄えられている電荷の積に比例し、導体球間の距離の2乗に反比例する。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、両導体球の大きさは0.3mに比べて極めて小さいものとする。

小問(a)の導体球A, Bを、電荷を保持したままで0.3mの距離を隔てて固定した。ここで、導体球A, Bと大きさが等しく電荷を持たない導体球Cを用意し、導体球Cをまず導体球Aに接触させ、次に導体球Bに接触させた。この導体球Cを図のように導体球Aと導体球Bの間の直線上に置くとき、導体球Cが受ける力が釣り合う位置を導体球Aとの中心間距離[m]で表したとき、その距離に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

2022年度上期理論

理論問17(b)

図のように直列に接続された二つの平行平板コンデンサに \( 120 \mathrm{V} \) の電圧が加わっている。コンデンサ \( C_1 \) の金属板間は真空であり、コンデンサ \( C_2 \) の金属板間には比誘電率 \( \varepsilon_r \) の誘電体が挿入されている。コンデンサ \( C_1 \)、\( C_2 \) の金属板間の距離は等しく、\( C_1 \) の金属板の面積は \( C_2 \) の2倍である。このとき、コンデンサ \( C_1 \) の両端の電圧が \( 80 \mathrm{V} \) であった。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、コンデンサの端効果は無視できるものとする。

\( C_1 \) の静電容量が \( 30 \mathrm{\mu F} \) のとき、\( C_1 \) と \( C_2 \) の合成容量の値 \(\mathrm{[\mu F]}\) 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

2022年度上期理論

理論問18(a)

図1、図2及び図3は、トランジスタ増幅器のバイアス回路を示す。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、\( V_{CC} \) は電源電圧、\( V_B \) はベース電圧、\( I_B \) はベース電流、\( I_C \) はコレクタ電流、\( I_E \) はエミッタ電流、\( R, R_B, R_C \) 及び \( R_E \) は抵抗を示す。

次の①式、②式及び③式は、図1、図2及び図3のいずれかの回路のベース・エミッタ間の電圧 \( V_{BE} \) を示す。
① \( V_{BE} = V_B - I_E \cdot R_E \)
② \( V_{BE} = V_{CC} - I_B \cdot R \)
③ \( V_{BE} = V_{CC} - I_B \cdot R - I_E \cdot R_C \)

上記の式と図の組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 電気計測・電子回路論点: 電気計測論点: 電子回路

2022年度下期理論

理論問18(a)

図1の回路は、電流帰還バイアス回路に結合容量を介して、微小な振幅の交流電圧を加えている。この入力電圧の振幅が \( A_{i}=100 \mathrm{mV} \)、角周波数が \( \omega=10000 \mathrm{rad/s} \) で、時刻 \( t \) [s] に対して \( v_{i}(t)=A_{i}\sin \omega t \) と表されるとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

次の文章は、電圧 \( v_{B}(t) \) に関する記述である。
トランジスタのベース端子に流れ込む電流 \( i_{B}(t) \) が十分に小さいとき、ベース端子を切り離しても2kΩの抵抗の電圧は変化しない。そこで、図2の回路で考え、さらに重ね合わせの理を用いることで、電圧 \( v_{B}(t) \) を求める。まず、\( v_{i}(t)=0 \mathrm{V} \) とすることで、直流電圧 \( V_{B} = (\text{ア}) \) Vが求められる。次に、直流電圧源の値を0Vとし、コンデンサのインピーダンスが2kΩより十分に小さいと考えると、交流電圧 \( v_{B}(t) \) の振幅 \( A_{B} \approx (\text{イ}) \) mVと初期位相 \( \theta_{B} \approx (\text{ウ}) \) rad が求められる。
上記の記述中の空白箇所 (ア)～(ウ) に当てはまる組合せとして、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

2022年度下期理論

理論問18(b)

図1の回路は、電流帰還バイアス回路に結合容量を介して、微小な振幅の交流電圧を加えている。この入力電圧の振幅が \( A_{i}=100 \mathrm{mV} \)、角周波数が \( \omega=10000 \mathrm{rad/s} \) で、時刻 \( t \) [s] に対して \( v_{i}(t)=A_{i}\sin \omega t \) と表されるとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

図1の回路の電圧 \( v_{C}(t) \) を求め、適当な定数 \( V_{C}, A_{C}, \theta_{C} \) を用いて \( v_{C}(t)=V_{C}+A_{C}\sin(\omega t+\theta_{C}) \) と表すとき、\( V_{C}, A_{C}, \theta_{C} \) に最も近い値の組合せを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
ただし、ベース・エミッタ間電圧は常に0.7Vであると近似して考えてよい。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2022年度上期理論

理論問18(b)

図1、図2及び図3は、トランジスタ増幅器のバイアス回路を示す。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、\( V_{CC} \) は電源電圧、\( V_B \) はベース電圧、\( I_B \) はベース電流、\( I_C \) はコレクタ電流、\( I_E \) はエミッタ電流、\( R, R_B, R_C \) 及び \( R_E \) は抵抗を示す。

次の文章a, b及びcは、それぞれのバイアス回路における周囲温度の変化と電流 \( I_C \) の関係について述べたものである。
a 温度上昇により \( h_{FE} \) が増加すると \( I_C \) が増加し、バイアス安定度が悪いバイアス回路の図は（ア）である。
b \( h_{FE} \) の変化により \( I_C \) が増加しようとすると、\( V_B \) はほぼ一定であるから \( V_{BE} \) が減少するので、\( I_C \) や \( I_E \) の増加を妨げるように働く。\( I_C \) の変化の割合が比較的低く、バイアス安定度が良いものの、電力損失が大きいバイアス回路の図は（イ）である。
c \( h_{FE} \) の変化により \( I_C \) が増加しようとすると、\( R_C \) の電圧降下も増加することでコレクタ・エミッタ間の電圧 \( V_{CE} \) が低下する。これにより \( R \) の電圧が減少し \( I_B \) が減少するので、\( I_C \) の増加が抑えられるバイアス回路の図は（ウ）である。

上記の記述中の空白箇所(ア)～(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: 電気計測・電子回路論点: 電気計測論点: 電子回路

2021年度理論

理論問1

次の文章は、平行板コンデンサに関する記述である。

図のように、同じ寸法の直方体で誘電率の異なる二つの誘電体 (比誘電率 \(\varepsilon_{r1}\) の誘電体1と比誘電率 \(\varepsilon_{r2}\) の誘電体2) が平行板コンデンサに充填されている。極板間は一定の電圧 \(V\) [V] に保たれ、極板Aと極板Bにはそれぞれ \(+Q\) [C] と \(-Q\) [C] (\(Q>0\)) の電荷が蓄えられている。誘電体1と誘電体2は平面で接しており、その境界面は極板に対して垂直である。ただし、端効果は無視できるものとする。

この平行板コンデンサにおいて、極板A, Bに平行な誘電体1, 誘電体2の断面をそれぞれ面 \(S_{1}\), 面 \(S_{2}\) (面 \(S_{1}\) と面 \(S_{2}\) の断面積は等しい) とすると、面 \(S_{1}\) を貫く電気力線の総数 (任意の点の電気力線の密度は、その点での電界の大きさを表す) は、面 \(S_{2}\) を貫く電気力線の総数の (ア) 倍である。面 \(S_{1}\) を貫く電束の総数は面 \(S_{2}\) を貫く電束の総数の (イ) 倍であり、面 \(S_{1}\) と面 \(S_{2}\) を貫く電束の数の総和は (ウ) である。

上記の記述中の空白箇所 (ア) ～ (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

2021年度理論

理論問2

二つの導体小球がそれぞれ電荷を帯びており、真空中で十分な距離を隔てて保持されている。ここで、真空の空間を、比誘電率2の絶縁体の液体で満たしたとき、小球の間に作用する静電力に関する記述として、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

2021年度理論

理論問3

次の文章は、強磁性体の応用に関する記述である。

磁界中に強磁性体を置くと、周囲の磁束は、磁束が (ア) 強磁性体の (イ) を通るようになる。このとき、強磁性体を中空にしておくと、中空の部分には外部の磁界の影響がほとんど及ばない。このように、強磁性体でまわりを囲んで、磁界の影響が及ばないようにすることを (ウ) という。

上記の記述中の空白箇所 (ア) ～ (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

2021年度理論

理論問4

次の文章は、電磁誘導に関する記述である。

図のように、コイルと磁石を配置し、磁石の磁束がコイルを貫いている。

1. スイッチSを閉じた状態で磁石をコイルに近づけると、コイルには (ア) の向きに電流が流れる。
2. コイルの巻数が200であるとする。スイッチSを開いた状態でコイルの断面を貫く磁束を \(0.5\) s の間に \(10\) mWb だけ直線的に増加させると、磁束鎖交数は (イ) Wb だけ変化する。また、この \(0.5\) s の間にコイルに発生する誘導起電力の大きさは (ウ) Vとなる。ただし、コイル断面の位置によらずコイルの磁束は一定とする。

上記の記述中の空白箇所 (ア) ～ (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

2021年度理論

理論問5

次の文章は、熱電対に関する記述である。

熱電対の二つの接合点に温度差を与えると、起電力が発生する。この現象を (ア) 効果といい、このとき発生する起電力を (イ) 起電力という。熱電対の接合点の温度の高いほうを (ウ) 接点、低いほうを (エ) 接点という。

上記の記述中の空白箇所 (ア) ～ (エ) に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 電気計測・電子回路論点: 電気計測

2021年度理論

理論問6

直流の出力電流又は出力電圧が常に一定の値になるように制御された電源を直流安定化電源と呼ぶ。直流安定化電源の出力電流や出力電圧にはそれぞれ上限値があり、一定電流(定電流モード)又は一定電圧(定電圧モード)で制御されている際に負荷の変化によってどちらかの上限値を超えると、定電流モードと定電圧モードとの間で切り替わる。

図のように、直流安定化電源 (上限値: 100 A, 20 V), 三つの抵抗 (\(R_{1}=R_{2}=0.1 \Omega\), \(R_{3}=0.8 \Omega\)), 二つのスイッチ (\(SW_{1}\), \(SW_{2}\)) で構成されている回路がある。両スイッチを閉じ、回路を流れる電流 \(I=100\) A の定電流モードを維持している状態において、時刻 \(t=t_{1}\) [s] で \(SW_{1}\) を開き、時刻 \(t=t_{2}\) [s] で \(SW_{2}\) を開くとき, \(I\) [A] の波形として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 直流回路論点: 直流回路