抵抗 Em R コイル Em ωL ω = 2πf コンデンサ f = 50Hz 合成 100V

抵抗
Im =
コイル
Im =
Em
R
Em
ωL
ω = 2πf
f = 50Hz
コンデンサ
Im =
ωCEm
Em
合成
Im =
√R2+(ωL-1/ωC)2
100V
Im =
√4×4+(8-5)2
100V
√4×4+(8-5)2
100V
= 20A
√25Ω
共振角周波数LおよびCが相殺時
100V
=
= 25A
4Ω
力率
=4Ω/5Ω=0.8
=
消費電力= V×I=
100V
×20A×0.8
=1600W
1
+8
= 10Ω
1/3+1/6
V
全電流
Im =
= 30/10 = 3A
R
並列電流は
I3Ω = 2/3×3A = 2A
R =
2A
1A
3Ω
6Ω
抵抗 R は
R - 抵抗器の電気抵抗(単位はオーム = Ω = V/A)
直列接続の場合
R =
並列接続の場合
1/R=
R1+R2+R3+….
1
R1
+
R2×R3
1/R=
R2×R3
+
R1×R3
+
R1×R2×R3
+
L =
並列接続の場合
1/L=
+
R1×R2
R1×R3
R1×R2×R3
R1×R2×R3
+
ωL=
H =
mH×103
L - コイルのインダクタンス(単位はヘンリー = H = V×s/A)
直列接続の場合
1
R3
+
R1×R2×R3
1/R=
コイル L
1
R2
R1×R2
=Ω
ω = 2πf
f = 50Hz
L1+L2+L3+…
1
L1
+
1
L2
1
L3
+
1
C3
+
+
=Ω
コンデンサ C
1/ωL= F =
μF×106
C - コンデンサの静電容量(単位はファラド = F = C/V = A×s/V)
q - コンデンサに蓄積されている電荷(単位はクーロン = C)
直列接続の場合
1/C=
並列接続の場合
C =
1
C1
C1+C2+C3+…
+
1
C2
+
I1'N1=
I2N2
E1=4.44fN1Φ
E2=4.44fN2Φ
E1
=
E2
巻き線数と電流は反比例
(V)
(V)
N1
N2
巻き線数と電圧は比例
平均値=
実効値=
2/π
×最大値
最大値/√2
問題1
最も電気を通す導体は、次のうちどれか
(1)鉄
(2)アルミニウム
(3)銀
(4)銅
銀、銅、アルミニウム、鉄の順
問題2
導体の抵抗を表す式として、正しいものは次のうちどれか。
ただし 導体の長さをL(m)、断面積をS(m2)、抵抗率をρ(Ω・m)とする。
(1)R=ρ× L/S
(2)R=ρLS
(3)R=ρ×S/L
抵抗が大きいのは
導体の長さL(m)、抵抗率をρ(Ω・m)
(4)R= L/ρS
問題3
次の材料のうち、絶縁材料として使用されるものはどれか。
(1)セレン
(2)シリコン
マイカ=雲母
電気絶縁性が優れた
耐熱性に優れた
(3)マイカ
(4)亜酸化銅
硬質マイカ(白雲母)
軟質マイカ(金雲母)
その他は 半導体
問題4
図のA-B間の合成抵抗値として、正しいものは次のうちどれか。
(1)10Ω
(2)15Ω
5Ω
a
(3)20Ω
5Ω
b
(4)25Ω
10Ω
5Ω
c
5Ω
d
1
R(Ω)=
1
(5+5)
a,b
+
+
10Ω
+
10Ω
+
10Ω
+
10Ω
1
(5+5)
c,d
1
=
1
10
=
=
= 15Ω
+
1
2
10
5Ω
1
10
問題5
5個のコンデンサを図のようにせつぞくした場合の、A-B間の合成静電容量はいくらか。
(1)5μF
(2)10μF
(3)15μF
(4)20μF
10μF
10μF
a
b
10μF
e
f
g
10μF
10μF
c
d
a,b
c,d
1
1
10μF
+
1
10μF
5μF
+
5μF
=
5μF
=
10μF
=
5μF
e,f
e,g
1
1
10μF
+
1
10μF
問題6
図のA-B間に100Vの電圧を加えたとき、電圧計Vの指示値として正しいものは次のうちどれか。
(1)45V
(2)50V
(3)75V
(4)80V
10Ω
A
C
R1
15Ω
V
B
1
R1 =
=
1
15Ω
A-B間
A-C間
100V
50V
+
20Ω
1
30Ω
5A
C-B間
50V
10Ω
30Ω
問題7
熱電対の金属の組み合わせで、最も高い金属を測定できるものは、
次のうちどれか。
(1)タングステン-モリブデン
温度測定範囲1200~1600℃
(3)銅-コンスタンタン
200~600℃
(2)クロメル-アルメル
500~1000℃
(4)白金-白金ロジウム
700~1400℃
1. 熱電対とは
二種の異なる金属を図1のように接続すると,
両端の接点間の温度差に概ね比例した起電力が
発生する。この起電力を電圧計で測ることによ
り,温度差を知ることができる。基準接点を氷
点(0℃)に維持すれば,測温接点の温度を計測
できる。この原理を利用する温度センサーが熱
電対である
問題8
電気計測器のうち、交流しか測定することができないものは次のうちどれか。
(1)可動コイル形
(2)電流力計形
(3)電動機形
(4)誘導形
(1)可動コイル形(3)電動機形は、直流のみ
(2)電流力計形は、直流と交流の両方
(4)誘導形は、交流のみ
電流の測定は
電流計を直列に接続して測定する
電圧の測定は
電圧計を並列に接続して測定する
抵抗の測定は
計測する抵抗の種類および抵抗値により下表による
測定方法
電位差計法
ダブルブリッジ法
ホイーストンブリッジ法
抵抗法
メガ法
抵抗測定範囲[Ω]
-2
5
10 ~10
-4
10 ~102
1~104
1~106
106~109
接地抵抗計(アーステスタ)法
電流計の接続
可動コイル形
交流電流計
熱電対
交流
最大値
実効値
低抵抗[1Ω以下]
低抵抗[1Ω以下]
中抵抗[1Ωを超え1MΩ以下]
中抵抗[1Ωを超え1MΩ以下]
高抵抗、絶縁抵抗[1MΩ以上]
接地抵抗
可動鉄片形
直流電流計
(=141V)
最大値=√2×実効値
(=100V)
実効値=0.707×最大値(電圧計、電流計に示される数値)
単相交流の電力と力率
コイルやコンデンサのリアクタンスによって、電圧と電流に位相差を生じ、
見かけの電力(皮相電力)、無効電力が発生する。
有効電力は、皮相電力と力率の積で表わされる。
P=Pa cosφ=V cosφ[W]
三相交流の電力と力率
P=√3VI cosφ[W]
問題9
変圧器において、入力側の電圧を V1、電流を I1、コイルの巻き数をN1,
出力側の電圧を V2、電流を I2、コイルの巻き数をN2としたとき、変圧比を求める式で
正しいものは次のうちどれか
(1)α=
(3)α=
N2
N1
(2)α=
V1
V2
=
I1
I2
(3)α=
N1
N2
=
V1
V2
(4)α=
V2
V1
I2
I1
変圧、巻数、変流の関係
一次コイルの電圧V 1 、巻数N 1 、電流I 1 を
それぞれ一次電圧、一次巻数、一次電流という。
同様に二次コイルの電圧V2、巻数N2、電流I2を
それぞれ二次電圧、二次巻数、二次電流という。
またそれらの比V 1 /V 2 、N 1 /N 2 、I 1 /I 2 をそれぞれ
変圧比(へんあつひ)、巻数比(まきすうひ)、変流比(へんりゅうひ)
という。
巻数比は変成比(へんせいひ)とも呼ばれる。
理想的な変圧器では巻数比と変圧比は等しく、さらに変圧比は変流比の逆数と等しい。
すなわち、以下が成り立つ:
フレミング左手の法則
磁界の中で電流が流れると、電磁⼒(でんじりょく)が発⽣します。この⼒をローレンツ(Lorentz)⼒といいます。
この現象における磁界の⽅向・電流の⽅向・電磁⼒の⽅向はフレミング(Fleming)の左⼿の法則といいます。
電動機(でんどうき)は磁界(磁石)を回転させ、
導体(コイル)に流れる電流に働く力を回転力として取り出しています。
これが、電動機(モータ)の原理(げんり)です。
フレミング左手の法則
フレミング右手の法則
磁界の中で導体(どうたい)が動くと、導体に電流が流れる(起電⼒ きでんりょく)ことを
電磁誘導現象(でんじゆうどうげんしょう)といいます。
この現象における磁界・導体の運動・起電⼒の⽅向は、フレミングの右⼿の法則といいます。
これが、発電機(はつでんき)の原理
発電機(はつでんき)の原理(げんり)です。
発電機(はつでんき)の原理
発電機は導体(コイル)を動かす方法と磁界(磁石)を動かす方法とがあり、
一般には磁界を動かす方法が多く使用されています
磁界を動かす方法が多く使用されています
フレミング右手の法則
フレミングの左手則が電動機、フレミングの右手則が発電機
問題10
交流電動機の速度制御法として、誤っているものは次のうちどれか。
(1)クレーマ法
(2)周波数変換法
(3)極数変換法
(4)ワードレオナード法
交流電動機の速度制御法
周波数変換法
極数変換法
電圧制御法 二次電動機制御法
(クレーマ法、セルビウス法)
(巻き線形電動機)
直流電動機の速度制御法
界磁制御法
抵抗制御法
電圧制御法 (ワードレオナード法)
ワードレオナード方式
イルグナ方式
直流電動機の始動方式