電験三種 令和2年度(2020) 機械 問16(a) 過去問解説
図1は，直流電圧源から単相インバータで誘導性負荷に交流を給電する基本回路を示す。負荷電流 $i_{\mathrm{o}}(t)$ と直流側電流 $i_{\mathrm{d}}(t)$ は図示する矢印の向きを正の方向として，次の(a)及び(b)の問に答えよ。
(a) 各パワートランジスタが出力交流電圧の1周期 $T$ に1回オンオフする運転を行っている際のある時刻 $t_0$ から1周期の波形を図2に示す。直流電圧が $E\,[\mathrm{V}]$ のとき，交流側の方形波出力電圧の実効値として，最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) $0.5E$
- (2) $0.61E$
- (3) $0.86E$
- (4) $E$
- (5) $1.15E$
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正解は(4)
使う公式
実効値 $V = \sqrt{v^2\ \text{の平均}}$（V：実効値[V]（同じ熱を出す直流の大きさ）、v：瞬時値[V]）
解説
【考え方】S₁とS₄がオンのとき負荷に＋E、S₂とS₃がオンのとき−Eがかかります。出力は、＋Eと−Eが半分ずつの方形波（四角い波）です。
■1 出力電圧の形
向きは変わりますが、大きさはいつも E です。
■2 実効値を出す
2乗すると、いつも $E^2$ です。平均しても $E^2$ のままです。
$V = \sqrt{E^2} = E$
答えは(4)ピヨ。
向きは変わりますが、大きさはいつも E です。
■2 実効値を出す
2乗すると、いつも $E^2$ です。平均しても $E^2$ のままです。
$V = \sqrt{E^2} = E$
答えは(4)ピヨ。
出典：令和2年度（2020） 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16(a)