電験三種 令和3年度(2021) 理論 問16(a) 過去問解説
図のように，電源 $E$[V]，負荷抵抗 $R$[Ω]，内部抵抗 $R_{\mathrm{v}}$[kΩ]の電圧計及び内部抵抗 $R_{\mathrm{a}}$[Ω]の電流計を接続した回路がある。この回路において，電圧計及び電流計の指示値がそれぞれ $V_1$[V]，$I_1$[A]であるとき，次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし，電圧計と電流計の指示値の積を負荷抵抗 $R$[Ω]の消費電力の測定値とする。
(a) 電流計の電力損失の値[W]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。
- (1) $\dfrac{V_1^2}{R_{\mathrm{a}}}$
- (2) $\dfrac{V_1^2}{R_{\mathrm{a}}} - I_1^2 R_{\mathrm{a}}$
- (3) $\dfrac{V_1^2}{R_{\mathrm{v}}} + I_1^2 R_{\mathrm{a}}$
- (4) $I_1^2 R_{\mathrm{a}}$
- (5) $I_1^2 R_{\mathrm{a}} - I_1^2 R_{\mathrm{v}}$
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正解は(4)
使う公式
抵抗で使われる電力 $P = I^2 R$（P：電力[W]、I：流れる電流[A]、R：抵抗[Ω]）
解説
【考え方】電流計の中にも内部抵抗 $R_{\mathrm{a}}$ があります。そこを流れる電流は、電流計が示す $I_1$ そのものです。
■1 電流計を流れる電流
$V_1$ は電流計と R の両方にかかる電圧なので、$\dfrac{V_1^2}{R_{\mathrm{a}}}$ は使えません。
$P = I_1^2 R_{\mathrm{a}}$
答えは(4)ピヨ。
$V_1$ は電流計と R の両方にかかる電圧なので、$\dfrac{V_1^2}{R_{\mathrm{a}}}$ は使えません。
$P = I_1^2 R_{\mathrm{a}}$
答えは(4)ピヨ。
出典：令和3年度（2021） 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）理論 問16(a)