令和7年度 下期 第三種電気主任技術者 理論 問14

各選択肢の解説

(1)

5.66

誤り。5.66 V は √{(8² × 10 + 0² × 10)/20} = √32 ≈ 5.66 で、この波形の真の実効値である。整流形電圧計は平均値に応答し、それに正弦波の波形率を掛けた値を指示する。そのため、真の実効値は指示されない。

(2)

5.14

誤り。5.14 V は正しい指示値 4.44 V より約 0.70 V 大きい。指示値 4.44 V と真の実効値 5.66 V の間の範囲にある値だが、両者の中点(≈ 5.05 V)とも一致しない。この電圧計の指示は、平均値 4 V × 正弦波の波形率 π/(2√2) ≈ 1.1107 で決まる。5.14 V はこの計算結果とも、真の実効値とも一致しない。

(3)

4.62

誤り。4.62 V は正しい指示値 4.44 V より約 0.18 V 大きい。数値の上では、平均値 4 V に三角波の波形率 2/√3 ≈ 1.155 を掛けた値(≈ 4.62 V)と一致する。しかし、この電圧計の目盛は正弦波を基準にしている。したがって、平均値に掛けるべき係数は正弦波の波形率 π/(2√2) ≈ 1.1107 である。

(4)

4.44

正しい。全波整流後の平均値は (8 × 10 + 0 × 10)/20 = 4 V である。これに正弦波の波形率 π/(2√2) ≈ 1.1107 を掛けると約 4.44 V となり、これが指示値である。

(5)

4.00

誤り。4.00 V は波形の平均値そのものである。整流形電圧計の目盛は正弦波の実効値を表示するように定められている。そのため、平均値に波形率 ≈ 1.11 を掛けた値が指示される。