令和7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)

40.0

誤り。40.0 A は E/R = 400/10 で、通流率を 1（S が常時オン）とした場合の値です。この問題では d = 0.6 なので、負荷電圧の平均値は 400 V ではなく 240 V になります。

(2)

24.0

正しい。降圧チョッパの負荷電圧の平均値は Vo = dE = 0.6 × 400 = 240 V です。負荷電流の平均値は Vo/R = 240/10 = 24.0 A になります。電流は連続しているため、この関係がそのまま成り立ちます。

(3)

16.0

誤り。16.0 A は (1 − d)E/R = 0.4 × 400/10 で、S のオフ期間の割合を使ったときの値です。D の両端に E が現れるのは S がオンの期間（割合 d）なので、平均電圧は (1 − d)E ではなく dE です。

(4)

3.8

誤り。電流が連続している本問の条件では、定常状態で L の平均電圧が 0 になり、負荷電圧の平均値は dE = 240 V で決まります。したがって負荷電流の平均値は Vo/R = 240/10 = 24.0 A で、L の値によりません。3.8 A は、240 V を L のリアクタンス 2πfL ≈ 62.8 Ω で割った値（約 3.82 A）、または √(R² + (2πfL)²) ≈ 63.6 Ω で割った値（約 3.77 A）と考えられます（推測）。いずれにしても、周波数 f に対するリアクタンスは直流成分である平均電流の計算には使わないため、これらの値は負荷電流の平均値になりません。

(5)

2.5

誤り。負荷電流の平均値は Vo/R = 24.0 A で、2.5 A にはなりません。2.5 という数値は 1/(1 − d) = 1/0.4 = 2.5 と一致するため、これに由来すると考えられます（推測）。ただし 1/(1 − d) は昇圧チョッパの出力電圧と入力電圧の比で、単位のない量です。図の回路は降圧チョッパなのでこの式は当てはまりません。仮に当てはめても得られるのは電圧比であり、電流 [A] の値にはなりません。