令和6年度 上期 第三種電気主任技術者 機械 問10

各選択肢の解説

(1)

(ア)波形2　(イ)波形4　(ウ)波形3　(エ)長くなる

(ア)を波形2としているが，波形2はv_sの正の半波でe_dがv_sに追随した後，ゼロ点まで滑らかに下がって0になる波形であり，これはスイッチS「閉」（環流ダイオードあり）の場合の挙動である。スイッチS開の場合はLの蓄積エネルギーによりe_dがゼロ点を越えて負まで追随してから急峻に0へ落ちる「波形1」が正しく，波形2はアには当てはまらない。またイの波形4は電源電圧v_sと同相でそのゼロ点でidが0になる波形であり，S開時の実際の電流減衰（ゼロ点より後まで裾を引く）と整合しないため不適。誤りの組合せ。 さらに(ウ)波形3は負の半周期も正に折り返す全波整流波形であり、環流ダイオードを付けても半波整流の本回路のe_dにはならない。

(2)

(ア)波形1　(イ)波形5　(ウ)波形3　(エ)短くなる

(ア)波形1，(イ)波形5は正しいが，(ウ)を波形3としている点が誤り。波形3はv_sの1周期中にe_dの山が2つ現れる全波整流的な波形であり，本回路のようにダイオード1個＋環流ダイオード1個からなる半波整流＋環流回路の動作（正の半波でe_d=v_s，負の半波でe_d=0の単一山型）には対応しない。また(エ)を「短くなる」としている点も誤りで，環流ダイオードにより電流経路が確保されるため通流期間はむしろ長くなる。誤りの組合せ。

(3)

(ア)波形1　(イ)波形5　(ウ)波形2　(エ)長くなる

(ア)波形1：S開時，Lの蓄積エネルギーによりe_dがv_sに追随して負の領域まで入り込み，idが0になった時点で急峻に0へ落ちる挙動と一致する。(イ)波形5：対応する負荷電流idがv_sのゼロ点を越えて裾を引きながら0へ減衰する波形と一致する。(ウ)波形2：S閉（環流ダイオードあり）でv_sの正の半波にe_dが追随し，ゼロ点まで滑らかに下がって0となり負の半波中は0を保つ挙動と一致する。(エ)長くなる：環流ダイオードにより電流経路が確保され，S開時より負荷電流の通流期間が長くなることと一致する。すべて回路動作と整合するため正しい組合せ。

(4)

(ア)波形1　(イ)波形4　(ウ)波形2　(エ)長くなる

(ア)波形1，(ウ)波形2，(エ)長くなるは正しいが，(イ)を波形4としている点が誤り。波形4は電源電圧v_sと同相でそのゼロ点でidが0になる波形であり，S開時にe_dが波形1のようにゼロ点より後まで負の値を取り続ける（＝電流がまだ流れ続けている）状況と矛盾する。電流がゼロ点より後まで流れ続けるならidの波形もそれに対応してゼロ点より後まで裾を引く「波形5」でなければならない。誤りの組合せ。

(5)

(ア)波形2　(イ)波形5　(ウ)波形3　(エ)短くなる

(ア)を波形2としている点が誤り。波形2はS閉（環流ダイオードあり）時のe_d挙動（ゼロ点まで滑らかに下がって0になる）であり，S開時に見られるLの蓄積エネルギーによる負領域までの追随（波形1）とは異なる。また(ウ)を波形3としている点も誤りで，波形3は1周期に山が2つ現れる全波整流的な波形であり，環流ダイオード接続時のe_d（正の半波のみ山，負の半波は0）とは一致しない。さらに(エ)「短くなる」も誤りで，環流ダイオードにより通流期間は長くなる。誤りの組合せ。