電験三種 平成27年度(2015) 理論 問14 過去問解説

問14 《電気計測(整流形電圧計で方形波をはかる)》
目盛が正弦波交流に対する実効値になる整流形の電圧計(全波整流形)がある。この電圧計で図のような周期 $20\,\mathrm{ms}$ の繰り返し波形電圧を測定した。 このとき,電圧計の指示の値[V]として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
問14の図
  1. (1) 4.00
  2. (2) 4.44
  3. (3) 4.62
  4. (4) 5.14
  5. (5) 5.66
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正解は(2)
使う公式
平均値 1周期の面積 ÷ 周期 整流形計器の指示 指示 = 平均値 × 1.11($= \dfrac{\pi}{2\sqrt{2}}$、正弦波の波形率)
解説
【考え方】整流形の計器は、本当は平均値をはかっています。正弦波なら実効値になるように、平均値に 1.11 をかけて目盛ってあります。 ■1 平均値を出す 解説の図 20 ms のうち、半分の 10 ms だけ 8 V です。 平均値 $= \dfrac{8 \times 10 + 0 \times 10}{20} = 4\,\mathrm{V}$ ■2 計器の指示 平均値に 1.11 をかけた値が、目盛に出ます。 $4 \times 1.11 = 4.44\,\mathrm{V}$ (この波の本当の実効値は $\sqrt{\dfrac{8^2}{2}} \fallingdotseq 5.66\,\mathrm{V}$ ですが、整流形の計器はそれを示しません。) 答えは(2)ピヨ。
出典:平成27年度(2015) 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14