スポンサーサイト
一定期間更新がないため広告を表示しています
- 2019.10.20 Sunday
- -
- -
- -
- -
- by スポンサードリンク
皆さん こんにちは。電験3種傾向と対策研究会です。
去る9月2日に今年の電験三種試験が実施されました。
問題と解答が電気技術者試験センターから公表されました。
理論問18では、電圧計と電流源が含まれている回路が出題されました。
キーポイントは「電圧計は電流計と内部抵抗の直列接続」です。
あとはキルヒホッフの電流則とオームの法則の応用です。
一般的に出題される直流回路は電圧源と抵抗の組み合わせです。
V=IRの形のオームの法則を使います。
キルヒホッフの法則を使うとV=I1×R1+I2×R2の形の連立方程式になります。
今回は電流源と抵抗の組み合わせです。
そこでV=IRを変形してI=V/Rにします。
連立方程式はI=V/R1+V/R2の形になります。
問題の回路に付いて考えてみます。
キルヒホッフの電流則から、電流源の電流Iは抵抗Rに流れる電流(V/R)と
電圧計を流れる電流(V/内部抵抗)を合わせたものになります。
これを式にすると次のようになります。
I=(101/R)+(101/15×10^3)
I=(99/R)+(99/10×10^3)
(10^3は10の3乗の意味です。つまりk(キロ)です)
あとはこの2元1次連立方程式を解くだけです。
中学校の数学で習います。
今回は加減法で簡単に解けます。
無料メルマガ「電験3種過去問の傾向と対策」を配信中です。
皆さん こんにちは。電験3種傾向と対策研究会です。
去る9月2日に今年の電験三種試験が実施されました。
問題と解答が電気技術者試験センターから公表されました。
理論問7では、電圧源と電流源が含まれている回路が出題されました。
これも良く出題されている定番の問題です。
この問題を解くには「重ね合わせの理」を使います。
まず電圧源単独で電流値の計算をします。
つぎに電流源単独で電流値の計算をします。
最後に各電流値の足し算をします。
最初に問題文から電流の条件を読み取ります。
SWを入れる前の回路を考えます。
すると2Aの電流源に対してRΩの抵抗が接続されています。
従ってRΩの抵抗には2Aの電流が流れます。
次にSWを入れたところ電流が2倍に増えたのですから、RΩには4Aの電流が流れます。
SWを入れた回路では電圧源と電流源が混在しています。
このままでは計算が面倒なので、電圧源と電流源に分けて考えます。
まず、電流源を取り外した回路を考えます。
この場合、電流源をはずしたら、開放(オープン)と置き換えます。
すると、この回路では、電源10Vに負荷は(1+R)Ωになります。
電流値は10/(1+R)Aに成ります。
次に電圧源を取り外した回路を考えます。
この場合、電圧源を取り外したら、短絡(ショート)と置き換えます。
すると、1ΩとRΩの並列回路が電流源の負荷になります。
そこで電流は2×1/(1+R)と2×R/(1+R)に分かれます。
ですからRΩに流れる電流は2×1/(1+R)になります。
電圧源による電流と電流源による電流を足し算すると4Aになるということです。
10/((1+R)+2×1/(1+R)=4
両辺に(1+R)を掛けます。
10+2=4(1+R)
12=4(1+R)
3=1+R
R=2
無料メルマガ「電験3種過去問の傾向と対策」を配信中です。
皆さんこんにちは。電験3種傾向と対策研究会です。
去る9月2日に今年の電験三種試験が実施されました。
問題と解答が電気技術者試験センターから公表されました。
理論のB問題問16ではNPNトランジスタのエミッタフォロワ回路が出題されました。
今まではNPNトランジスタのエミッタ接地回路A級増幅回路しか出題されていません。
エミッタフォロワ回路は電験2種1次試験で出題されたことがあります。
いわゆる「天下り問題」です。
それも選択ではなく必須問題での出題です。
これは「反則」と言いたい。電験三種のレベルではないでしょう。
そうは言っても解けなければ得点はできません。合格できません。
なんとか解説を試みてみます。
エミッタフォロワ回路はコレクタ接地回路とも言います。
これは、交流で考えた場合、電源ラインが接地されているからです。
電源ラインとアースの間に必ずコンデンサが入ります。
コンデンサは交流におけるインピーダンスが小さいので交流的に短絡と考えます。
コレクタ接地回路の特徴は入力インピーダンスが大きいことです。
ベースからトランジスタを見込んだ入力抵抗値はおおよそRE×Hfeになります。
ベース電流Ib、コレクタ電流Ic、エミッタ電流Ieとします。
エミッタの電圧をVe、抵抗をREとします。
トランジスタは電流増幅器なので次の式が成り立ちます。
Ic=Ib×Hfe 壱
キルヒホッフの法則(電流則)より
Ie=Ic+Ib 弐
オームの法則より
Ve=Ie×RE 参
壱を弐に代入します。
Ie=(Ib×Hfe)+Ib
=Ib(1+Hfe)
これを参に代入します。
Ve=Ib(1+Hfe)×RE
従って、ベースからトランジスタを見込んだ入力抵抗Ve/Ibは
Ve/Ib=(1+Hfe)×RE
一般的に小信号トランジスタのHfeの値は200〜300ぐらいです。
(この問題では100です)
100も101もほとんど変わらないので、「ベースからトランジスタを見込んだ入力抵抗値
はおおよそRE×Hfe」になります。
電源ラインとアースラインは交流的には同一です。
従ってトランジスタのバイアス抵抗R1、R2とHfe×REは並列に並びます。
一般的に、RE×HfeはR1とR2に比べて十分に大きい値です。
(10倍以上の比があるときは「十分に大きい」と言います。)
そこで、入力抵抗は無限大と考えて開放(オープン)と考えます。
それゆえ、ベース電圧は電源電圧をR1とR2で分割できます。
ベース電圧=電源電圧×(R2/(R1+R2))
この問題では10V×(82kΩ/(18kΩ+82kΩ))=8.2V
ベースーエミッタ間の電圧は0.7Vですから、エミッタ電位は
(エミッタ電位とはエミッターアース間の電圧)
Ve=8.2-0,7=7.5V
題意より1mAを流すわけですから
7.5V÷1mA=7.5kΩ
ベースからトランジスタを見込んだ抵抗値を無限大と考えると、
ベースラインの交流的な入力抵抗はR1とR2の並列抵抗になります。
R1×R2/(R1+R2)
18k×82K/(18k+82k)=14、76k
一番近い値の15kΩが答えです。
実際の回路では電源ラインは9V 、12V、15V、18V、24Vの事が多い。
1.5Vの電池や自動車のバッテリー電圧12Vで動作することを考慮します。
無料メルマガ「電験3種過去問の傾向と対策」を配信中です。
皆さん こんにちは 電験3種傾向と対策研究会です。
平成30年度電験3種試験が9月2日に実施されました。
電気技術者試験センターでは試験問題を公表しています。
理論の問題を見て下さい。
問8は単相交流の問題です。
力率1/√2の誘導性負荷が繋がっている所にRとLの負荷が追加されます。
R=ωLの条件があります。
電源電圧V1と負荷電圧V2の位相差を求める問題です。
これはもう、45度の角度が付いた三角定規の出番です。
力率1/√2ですから、角度は45度です。
45度の角度で線を描きます。
そして追加される負荷はR=ωLですから、この角度も45度です。
45度の角度で線を描きます。
2つの線の角度の差はゼロです。
つまり位相差はゼロです。
問15は三相交流の問題です。
しかし普通の三相交流とは少し違っています。
ベクトル図を描きましょう。
30度、60度、90度の三角定規を使います。
(a)の問題から解きます。
原点からベクトルEb,Ecを描きます。長さを10cmにしましょう。
角度はEbが−120度、Ecは120度です。
ベクトルEbの先端とEcの先端の間の長さを測ります。
長さは17,3cmです。
10cmが100Vなので、173Vの電圧です。
オームの法則V=IRに従って計算します。
抵抗は10Ωなので173V÷10Ω=17,3Aとなります。
(b)の問題を解きます。
ベクトルEbの先端から右方向にベクトルEaを描きます。
ベクトルの長さは10cmです。
ベクトルEaの先端とベクトルEcの先端の間の距離を測ります。
長さは20cmです。
10cmが100Vなので,200Vの電圧です。
オームの法則に従って計算します。
抵抗は20Ωなので200V÷20Ω=10Aとなります。
電力は10×10×20=2000Wです。
無料メルマガ「電験3種過去問の傾向と対策」を配信中です。
皆さん こんにちは 電験3種傾向と対策研究会です。
平成30年度電験3種試験が9月2日に実施されました。
電気技術者試験センターでは解答速報を発表しています。
自己採点をしてみましょう。
各科目とも60点以上、得点出来ていたら合格です。
理論や機械は55点、あるいは50点ぐらいに得点調整される事があります。
4科目ともに合格点以上ならば10月に合格通知が送られます。
1〜3科目に合格ならば科目合格の通知が来ます。
科目合格だったら、残りの科目の勉強を始めましょう。
すでに来年の電験受験勉強は始まっています。
毎日、コツコツと勉強する事が合格への近道です。
無料メルマガ「電験3種過去問の傾向と対策」を配信中です。
メルマガ登録・解除 |
電気主任技術者試験に合格しよう! |
powered by 携帯メルマガ メルモ |