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過去問AI
第三種電気主任技術者令和6年度 上期機械問 2

令和6年度 上期 第三種電気主任技術者 機械 問2

機械#機械
難度標準

電機子回路の抵抗が0.20Ωの直流他励電動機がある。励磁電流，電機子電流とも一定になるように制御されており，電機子電流は50Aである。回転速度が1200 min⁻¹のとき，電機子回路への入力電圧は110Vであった。励磁電流，電機子電流を一定に保ったまま電動機の負荷を変化させたところ，入力電圧が80Vとなった。このときの回転速度[min⁻¹]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。

ただし，電機子反作用はなく，ブラシの抵抗は無視できるものとする。

選択肢

解説

結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成

展開
結論Layer 1

他励直流電動機の電機子回路について、入力電圧V、電機子電流Ia、電機子抵抗Ra、逆起電力Eの関係は V = E + Ia・Ra である。励磁電流が一定で電機子反作用もないため磁束Φは一定であり、電機子電流が一定なので電圧降下Ia・Raも10Vで変わらない。逆起電力Eは回転速度Nに比例する（E = kΦN、Φ一定）。

詳細Layer 2
展開

変化前（N₁=1200 min⁻¹、V₁=110V）:

E₁ = V₁ − Ia・Ra = 110 − 50×0.20 = 110 − 10 = 100 V

補足Layer 3
展開

変化後（V₂=80V）:

E₂ = V₂ − Ia・Ra = 80 − 50×0.20 = 80 − 10 = 70 V

EはNに比例するので、

N₂ = N₁ × (E₂/E₁) = 1200 × (70/100) = 1200 × 0.7 = 840 min⁻¹

したがって回転速度は840 min⁻¹となり、選択肢(2)が正しい。

各選択肢の解説

(1)

764

764 min⁻¹はE₂=70Vを旧入力電圧110Vで割って1200×70/110≒764とした値。比較すべきは旧逆起電力E₁=110−10=100Vなので誤り。

(2)

840

電機子抵抗による電圧降下（Ia・Ra=50×0.20=10V）を入力電圧から差し引いて逆起電力を求め（E₁=100V、E₂=70V）、磁束一定のもとでEとNの比例関係から N₂=1200×70/100=840 min⁻¹ となり、これは計算結果と一致する。よって正しい。

(3)

873

873 min⁻¹は電機子抵抗の電圧降下10Vを無視して入力電圧比1200×80/110≒873とした値。速度は入力電圧でなく逆起電力に比例する。

(4)

900

900 min⁻¹は逆起電力をE=V+IaRaと符号を逆にして計算した1200×(80+10)/(110+10)=900に当たる。電動機の逆起電力はV−IaRaで求める。

(5)

960

960 min⁻¹は新入力電圧80Vを旧逆起電力100Vで割った1200×80/100=960に当たる。新逆起電力は80−10=70Vである。

この解説は？
AI生成

解説は公式の問題文・公式解答を基に作成しています。 事実誤認・選択肢の取り違え・最新法令の反映漏れ等を含む可能性があるため、 重要な判断は必ずリンク先の公式資料でご確認ください。

最終更新:

問題PDF公式解答 PDF

出典：令和6年度上期第三種電気主任技術者試験 機械科目 問2。問題文・選択肢を読みやすく整形。

検証プロセス・誤り報告フローは 運営透明性レポートで公開しています。

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何が問われるか
本問の分野で問われる代表的な知識・用語の整理。
学習の進め方
正解／誤答の選択肢ごとに「なぜ正しい / なぜ違うのか」を1行ずつ言語化すると定着する。
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