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過去問AI
第三種電気主任技術者令和6年度 下期機械問 16(b)

令和6年度 下期 第三種電気主任技術者 機械 問16(b)

機械#機械
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電圧Eが100V、降圧チョッパの通流率が50%、負荷抵抗Rが2Ωとする。パワー半導体デバイスSは周期Tの高周波でスイッチングし、リアクトルLの平滑作用により、図2に示す電流i_Rのリプル成分は十分小さいとする。電流i_Rの平均値I_R[A]として、最も近いものを次の(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

v_Dの平均値は、通流率をDutyとして E × Duty = 100 × 0.5 = 50 V である。

詳細Layer 2
展開

定常状態では、リアクトルLの1周期平均の電圧は0となる。したがってRの平均電圧はv_Dの平均値に等しく、50 Vである。よって I_R = 50 / 2 = 25.0 A となり、(2)が正しい。

各選択肢の解説

(1)

17.7

誤り。17.7 A は 25/√2 ≈ 17.7 に当たる数値である。この回路の平均電流は、平均電圧50 Vを R = 2 Ω で割った25.0 Aであり、17.7 Aとなる根拠はない。

(2)

25.0

正しい。平均出力電圧は 100 × 0.5 = 50 V、I_R = 50 / 2 = 25.0 A である。

(3)

35.4

誤り。35.4 A は 50/√2 ≈ 35.4 に当たる数値である。しかし実際の平均電流は、平均電圧50 V ÷ 2 Ω = 25.0 A であり、35.4 Aにはならない。

(4)

50.1

誤り。50.1 A に近い値は E/R = 100/2 = 50 A であり、これは通流率100%（常にSオン）の場合の値である。通流率50%では平均電圧が50 Vとなるため、電流は25.0 Aである。

(5)

70.7

誤り。70.7 A は 100/√2 ≈ 70.7 に当たる数値である。実際の平均電流は 50 V ÷ 2 Ω = 25.0 A であり、70.7 Aにはならない。

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年度下期第三種電気主任技術者試験 機械科目 問16(b)。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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