2019年4月12日金曜日

第二種電気工事士 平成26年上期 問1 交流回路 正弦波交流

【問題】平成26年度第二種電気工事士下期筆記試験
【解答】平成26年度第二種電気工事士下期筆記試験


交流回路 正弦波交流



*赤線は 最大値=√2×実効値 ですので、緑線の実効値=最大値/√2 で回答できます。

*この問題は、図と違って最大値を141Vではなく148Vにしています。100V機器の正常使用の範囲内で多少の電圧降下が起こっても100Vを下回らないように、実際のコンセント電圧も105Vくらいあるのが普通です。

  (第二種の試験では覚える必要はありませが、以下に少し説明を加えました。)

*この問題の実効値は、家庭用の100[V]交流電源のことです。テスターでコンセントの電圧を測ると100[V]近辺が表示されますが、実際は最大で√2倍あり、0[V]を中間点として最小でマイナス√2倍の、右のサインカーブの電圧(交流波形)が送られてきています。

*左の青い矢印棒の先端は発電機モーターの出力を表すと考えると回転するその意味が理解できるのではないでしょうか。(実際の発電所のタービンの出力は万Kw単位ですから100[V]ではありません)右のサインカーブは、青矢印が反時計方向に1回転した時の出力を2次元で表したグラフです。

*θは角度、ωは角速度、tは時間です。緑文字の θ=ωt という公式に関西地区の商用周波数である60Hzを当てはめて検証します。
 θ=ωt=2πft=2×180°×60Hz×1秒=21600° これは1秒間に21600° 回転するということを意味します。
 1回転は360°ですので、21600°/ 360°=60 [rpm] となり、左の青矢印は1秒間に60回転するということです。
 右の1サイクル分のサインカーブが60回繰り返されることになります。
 60サイクルです。昔はサイクルと呼ばれていた商用周波数ですが、今のヘルツ [Hz] に変わってから久しいです。サイクルからHzに変わった理由は『こちらのサイト』をご覧ください。

第二種電気工事士 計算問題 目次

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