電験三種 平成21年度(2009) 理論 問14 過去問解説

問14 《電気計測(可動コイル形と可動鉄片形の電流計)》
可動コイル形直流電流計 $\mathrm{A_1}$ と可動鉄片形交流電流計 $\mathrm{A_2}$ の2台の電流計がある。それぞれの電流計の性質を比較するために次のような実験を行った。 図1のように $\mathrm{A_1}$ と $\mathrm{A_2}$ を抵抗100[Ω]と電圧10[V]の直流電源の回路に接続したとき,$\mathrm{A_1}$ の指示は100[mA],$\mathrm{A_2}$ の指示は(ア)[mA]であった。 また,図2のように,周波数50[Hz],電圧100[V]の交流電源と抵抗500[Ω]に $\mathrm{A_1}$ と $\mathrm{A_2}$ を接続したとき,$\mathrm{A_1}$ の指示は(イ)[mA],$\mathrm{A_2}$ の指示は200[mA]であった。 ただし,$\mathrm{A_1}$ と $\mathrm{A_2}$ の内部抵抗はどちらも無視できるものであった。 上記の記述中の空白箇所(ア)及び(イ)に当てはまる最も近い値として,正しいものを組み合わせたのは次のうちどれか。
問14の図
  1. (1) (ア)0,(イ)0
  2. (2) (ア)141,(イ)282
  3. (3) (ア)100,(イ)0
  4. (4) (ア)0,(イ)141
  5. (5) (ア)100,(イ)141
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正解は(3)
解説
【考え方】可動コイル形は「平均値」、可動鉄片形は「実効値」で針が動きます。 覚えるポイント:可動コイル形=平均値を示す(直流用)、可動鉄片形=実効値を示す(交流・直流どちらも動く) ■1 (ア) 図1(直流)の A₂ 直流の電流は $\dfrac{10}{100} = 0.1\,\mathrm{A} = 100\,\mathrm{mA}$ です。 可動鉄片形は、電流の2乗に比例した力で針が動きます。向きによらないので、直流でも正しく振れます。 A₂ も 100 mA を示します。→ (ア) 100 ■2 (イ) 図2(交流)の A₁ 可動コイル形は、電流の平均値で針が動きます。 交流は+と−が同じだけあるので、平均は0です。→ (イ) 0 答えは(3)ピヨ。
出典:平成21年度(2009) 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