電験三種 令和6年度(2024) 上期 機械 問10 過去問解説
次の文章は，単相半波ダイオード整流回路に関する記述である。
抵抗とリアクトルとを直列接続した負荷に電力を供給する単相半波ダイオード整流回路を図1に示す。スイッチSを開いて運転したときに，負荷力率に応じて負荷電圧 $e_{\mathrm{d}}$ の波形は図2の (ア) となり，負荷電流 $i_{\mathrm{d}}$ の波形は図2の (イ) となった。次にスイッチSを閉じ，環流ダイオードを接続して運転したときには，負荷電圧 $e_{\mathrm{d}}$ の波形は図2の (ウ) となり，負荷電流の流れる期間は，スイッチSを開いて運転したときよりも (エ) 。
上記の記述中の空白箇所(ア)〜(エ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) (ア) 波形2 (イ) 波形4 (ウ) 波形3 (エ) 長くなる
- (2) (ア) 波形1 (イ) 波形5 (ウ) 波形3 (エ) 短くなる
- (3) (ア) 波形1 (イ) 波形5 (ウ) 波形2 (エ) 長くなる
- (4) (ア) 波形1 (イ) 波形4 (ウ) 波形2 (エ) 長くなる
- (5) (ア) 波形2 (イ) 波形5 (ウ) 波形3 (エ) 短くなる
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正解は(3)
解説
【考え方】コイル（L）がある負荷では、電流が電圧より遅れて流れます。環流ダイオードがあるかないかで、負荷の電圧が負になるかが変わります。
覚えるポイント：環流ダイオードは、電源の電圧が負のときに負荷の電流の通り道になります。
■1 (ア)(イ) S を開いたとき
コイルがあるので、電流は電圧より遅れて流れます。
電源の電圧が負になっても、コイルが電流を流し続けようとします。
そのため、電流が 0 になるまで、負荷に負の電圧がかかります。
→ (ア) 波形1
→ (イ) 波形5（遅れて流れる電流）
■2 (ウ) S を閉じたとき
電源の電圧が負になると、環流ダイオードに電流が流れます。
負荷の電圧は 0 になり、負にはなりません。→ (ウ) 波形2
■3 (エ) 電流の流れる期間
コイルにたまったエネルギーで、電流は環流ダイオードを通って流れ続けます。
なので、電流の流れる期間は長くなります。→ (エ) 長くなる
答えは(3)ピヨ。
出典：令和6年度（2024） 上期 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10