電験三種 令和7年度(2025) 上期 理論 問16(b) 過去問解説
次に示す条件Ⅰ〜Ⅲを満たす永久磁石可動コイル形電流電圧計を製作したい。永久磁石可動コイル形電流電圧計内部の接続の一部が図に示すようであるとき，次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし，コイルは内部抵抗 $r = 5\,\Omega$ であり，最大4 mAまで直流電流を流すことができるものとする。
条件Ⅰ：切り替えスイッチをAにしたときは，最大1 Aの直流電流を測定できるものとする。
条件Ⅱ：切り替えスイッチをBにしたときは，最大100 mAの直流電流を測定できるものとする。
条件Ⅲ：切り替えスイッチをCにしたときは，最大1.2 Vの直流電圧を測定できるものとする。
(b) 抵抗 $R_3$ の値[Ω]として，最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) 2.36
- (2) 23.6
- (3) 25
- (4) 236
- (5) 2360
答えと解説を見る
正解は(4)
使う公式
並列の枝の電流 $I = \dfrac{V}{R}$（並列部分には同じ電圧がかかる）
倍率器 $R_3 = \dfrac{V - V_{\mathrm{m}}}{I}$（V：測る電圧の最大値、$V_{\mathrm{m}}$：並列部分の電圧、I：全体の電流）
解説
【考え方】スイッチCでは、コイルと「$R_0 + R_1 + R_2$」が並列になり、その先に $R_3$ が直列につながります。
■1 並列部分の抵抗
(a) より $R_1 + R_2 = 1\,\Omega$ です。
$R_0 + R_1 + R_2 = 19 + 1 = 20\,\Omega$
■2 並列部分の電圧と電流
コイルに最大の 4 mA が流れるとき、並列部分の電圧は $5 \times 0.004$ です。
20 Ω の道にも同じ電圧がかかります。
並列部分の電圧 $5 \times 0.004 = 0.02\,\mathrm{V}$
20 Ω の道の電流 $\dfrac{0.02}{20} = 0.001\,\mathrm{A} = 1\,\mathrm{mA}$
全体の電流 $4 + 1 = 5\,\mathrm{mA} = 0.005\,\mathrm{A}$
■3 R₃ を求める
1.2 V のうち、並列部分の 0.02 V を引いた残りが $R_3$ にかかります。
$R_3 = \dfrac{1.2 - 0.02}{0.005} = 236\,\Omega$
答えは(4)ピヨ。
コイルに最大の 4 mA が流れるとき、並列部分の電圧は $5 \times 0.004$ です。
20 Ω の道にも同じ電圧がかかります。
並列部分の電圧 $5 \times 0.004 = 0.02\,\mathrm{V}$
20 Ω の道の電流 $\dfrac{0.02}{20} = 0.001\,\mathrm{A} = 1\,\mathrm{mA}$
全体の電流 $4 + 1 = 5\,\mathrm{mA} = 0.005\,\mathrm{A}$
■3 R₃ を求める
1.2 V のうち、並列部分の 0.02 V を引いた残りが $R_3$ にかかります。
$R_3 = \dfrac{1.2 - 0.02}{0.005} = 236\,\Omega$
答えは(4)ピヨ。
出典：令和7年度（2025） 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）理論 問16(b)