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過去問AI
第三種電気主任技術者令和7年度 上期機械問 2

令和7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

界磁に永久磁石を用いた小形直流電動機があり，電源電圧は定格の 12 V，回転を始める前の静止状態における始動電流は 4 A，定格回転数における定格電流は 1 A である。定格運転時の効率の値[%]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，ブラシによる電圧降下及び電機子反作用は無視できるものとし，損失は電機子巻線による銅損しか存在しないものとする。

選択肢

解説

結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成

展開
結論Layer 1

界磁が永久磁石なので界磁巻線の電流はなく，電源から流れる電流はすべて電機子電流 Iₐ です。

詳細Layer 2
展開

【電機子巻線抵抗 Rₐ を求める】

回転を始める前の静止状態では回転速度が 0 なので，逆起電力 E = 0 です。電源電圧はすべて電機子巻線抵抗にかかるため，

V = Iₐ·Rₐ より Rₐ = V / I_始動 = 12 V / 4 A = 3 Ω

補足Layer 3
展開

【定格運転時の入力・損失・出力】

入力 P_in = V × I = 12 V × 1 A = 12 W

銅損 P_c = I² × Rₐ = 1² × 3 = 3 W

出力 P_out = P_in − P_c = 12 − 3 = 9 W

（別解：逆起電力 E = V − I·Rₐ = 12 − 1×3 = 9 V，出力 P_out = E × I = 9 × 1 = 9 W）

【効率】

η = P_out / P_in × 100 = 9 / 12 × 100 = 75 %

よって正答は (2) です。

各選択肢の解説

(1)

80

誤り。効率80 %は入力12 Wに対し出力9.6 W（損失2.4 W）に相当し，定格電流1 Aでは Rₐ = 2.4 Ω が必要です。始動条件から求まる Rₐ = 3 Ω・銅損3 Wと一致しません。計算値は75 %です。

(2)

75

正しい。始動時の条件から Rₐ = 12/4 = 3 Ω，定格時の銅損は 1²×3 = 3 W，出力は 12 − 3 = 9 W となり，効率は 9/12 = 75 % です。

(3)

70

誤り。効率70 %は入力12 Wに対し出力8.4 W（損失3.6 W）に相当し，定格電流1 Aでは Rₐ = 3.6 Ω が必要です。始動条件から求まる Rₐ = 3 Ω・銅損3 Wと一致しません。計算値は75 %です。

(4)

65

誤り。効率65 %は入力12 Wに対し出力7.8 W（損失4.2 W）に相当し，定格電流1 Aでは Rₐ = 4.2 Ω が必要です。始動条件から求まる Rₐ = 3 Ω・銅損3 Wと一致しません。計算値は75 %です。

(5)

60

誤り。効率60 %は入力12 Wに対し出力7.2 W（損失4.8 W）に相当し，定格電流1 Aでは Rₐ = 4.8 Ω が必要です。始動条件から求まる Rₐ = 3 Ω・銅損3 Wと一致しません。計算値は75 %です。

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7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
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学習の進め方
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