電験三種 令和7年度(2025) 下期 機械 問17(a) 過去問解説

問17(a) 《照明(光束発散度)》
(選択問題:問17または問18のどちらか1問を解く) 管径36 mmの完全拡散性無限長直線光源を床面上3 mの高さに床面と平行に配置した。光源からは単位長当たり3 000 lm/mの光束を一様に発散しているものとして,次の(a)及び(b)に答えよ。 (a) 直線光源の光束発散度 $M$[$\mathrm{lm/m^2}$]の値として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
  1. (1) $83.3 \times 10^3$
  2. (2) $4.2 \times 10^3$
  3. (3) $8.4 \times 10^3$
  4. (4) $26.5 \times 10^3$
  5. (5) $74.7 \times 10^3$
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正解は(4)
使う公式
光束発散度 $M = \dfrac{F}{S}$(M:光束発散度[lm/m²]、F:光束[lm]、S:光を出す面の面積[m²])
解説
【考え方】光束発散度(光を出す面1 m²当たりから出る光の量)なので、長さ1 m分の円筒の表面積で割ります。 ■1 数字を整理する 直径 36 mm=0.036 m 長さ1 m当たりの光束 F=3 000 lm ■2 長さ1 m分の表面積 円筒の表面積は「円周 × 長さ」です。 $S = \pi \times 0.036 \times 1 \fallingdotseq 0.1131\,\mathrm{m^2}$ ■3 式に入れる $M = \dfrac{3000}{0.1131} \fallingdotseq 26500\,\mathrm{lm/m^2}$ $= 26.5 \times 10^3\,\mathrm{lm/m^2}$ 答えは(4)ピヨ。
出典:令和7年度(2025) 下期 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)機械 問17(a)