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第三種電気主任技術者令和6年度 下期機械問 16(a)

令和6年度 下期 第三種電気主任技術者 機械 問16(a)

難度標準

図1に示す降圧チョッパの回路は、電圧Eの直流電源、スイッチングするパワー半導体デバイスS、ダイオードD、リアクトルL、及び抵抗Rの負荷から構成されている。また、図2には、図1の回路に示すダイオードDの電圧v_Dと負荷の電流i_Rの波形を示す。次の(a)及び(b)の問に答えよ。\n降圧チョッパの回路動作に関し、図3〜図5に、実線で示した回路に流れる電流のループと方向を示した三つの電流経路を考える。図2の時刻t₁及び時刻t₂において、それぞれどの電流経路となるか。正しい組合せを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

問16の図表1
問16の図表2
問16の図表3

選択肢

解説

結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成

展開
結論Layer 1

図1では、SがオンのときDのカソード側がSを介して電源Eの正側につながり、v_D = E となる。

詳細Layer 2
展開

SがオフのときはリアクトルLの電流をDが還流させ、v_D ≈ 0 となる。図2で時刻t₁はv_D = Eの区間にあるのでSオンである。電流は E → S → L → R → E と流れ、これは電流経路(A)(図3)に当たる。時刻t₂はv_D = 0の区間にあるのでSオフである。Lの電流はD → L → R → D の閉ループで還流し、これは電流経路(B)(図4)に当たる。したがって組合せは、t₁が(A)、t₂が(B)であり、(5)が正しい。

各選択肢の解説

(1)

時刻t₁:電流経路(C)、時刻t₂:電流経路(B)

誤り。t₁はv_D=EのSオン区間なので経路(A)であり、t₂はv_D=0のSオフ区間なので経路(B)である。(C)はE・D・Sを通るループだが、Sオン時はDが逆バイアス、Sオフ時はSが遮断され、いずれも成立しない。したがってt₂の(B)のみ合っている。

(2)

時刻t₁:電流経路(A)、時刻t₂:電流経路(C)

誤り。t₁の(A)は合っているが、t₂はSオフ時のD・L・Rの還流経路(B)であり(C)ではない。(C)はE・D・Sのループで、Sオン時にはDが逆バイアス、Sオフ時にはSが遮断される。

(3)

時刻t₁:電流経路(B)、時刻t₂:電流経路(A)

誤り。組合せが逆である。t₁はv_D = EのSオンなので(A)であり、(B)はSオフ時の還流経路である。t₂はSオフなので(B)であり、(A)ではない。

(4)

時刻t₁:電流経路(B)、時刻t₂:電流経路(C)

誤り。t₁はSオンの経路(A)であり、Dを通る(B)ではない。t₂はSオフ時の還流経路(B)であり(C)ではない。(C)はE・D・Sのループだが、SとDが同時に導通する条件ではない。

(5)

時刻t₁:電流経路(A)、時刻t₂:電流経路(B)

正しい。t₁はv_D = EのSオンで、E → S → L → R の経路(A)である。t₂はv_D = 0のSオフで、Lの電流がDを通って還流する経路(B)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:

出典:令和6年度下期第三種電気主任技術者試験 機械科目 問16(a)。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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この問題の理解を「分野全体の力」に広げるための足がかり

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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