令和3年度 No.3論点:電気理論重要度 A配点 1点未着手

交流ブリッジの平衡条件

これは1級電気工事施工管理技士 第一次検定 令和3年度(2021年6月13日(日)実施) No.3の問題です。論点は「電気理論」(重要度A・解答の形は四肢択一)。採点すると、解き方 3 手順・選択肢 4 つそれぞれの解説・引っかけの指摘が読めます。

図に示す回路において,検流計の電流の流れが0となるとき,抵抗R〔Ω〕とインダクタンスL〔mH〕の値の組合せとして,正しいものはどれか。

ただし,相互インダクタンスは無視するものとする。

ひし形のブリッジ回路。上側の左辺に40Ω,右辺に80Ω,下側の左辺に10mHと20Ωの直列,右辺にLとRの直列が入り,上下の頂点間に検流計,左右の頂点間に交流電源がつながっている。

解答欄

選択肢を 1 つ選んで「採点する」を押してください。

正解

正解:3.R:40Ω L:20mH

解き方

  1. 交流ブリッジの平衡条件は,向かい合う辺のインピーダンスの積が等しいことで,40×(R+jωL)=80×(20+jω×10×10⁻³)となる。
  2. 実部(抵抗分)どうしを等しくおくと,40R=80×20=1 600からR=40Ω。
  3. 虚部(リアクタンス分)どうしを等しくおくと,40ωL=80ω×10mHからL=20mH。ωは両辺で消えるので,平衡は周波数に関係しない。3が正しい。

選択肢ごとの解説

  1. 1.誤り。R=10Ωでは40×10=400で1 600にならず,Lも5mHでは平衡しない。
  2. 2.誤り。R=40Ωは平衡条件を満たすが,L=10mHでは40×10=400で80×10=800にならない。
  3. 3.正しい。R=40Ω,L=20mHで実部・虚部とも平衡する。
  4. 4.誤り。R=60Ωでは40×60=2 400で1 600にならない。L=10mHも平衡しない。
引っかけ:実部(抵抗)と虚部(インダクタンス)を別々に等しくおく。辺の組合せ(向かい合う辺の積)を取り違えないよう,図で確かめる。

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出典:一般財団法人 建設業振興基金が実施した1級電気工事施工管理技士 第一次検定 令和3年度(2021年6月13日(日)実施) No.3。問題文は本試験の問題にもとづいています。解答・解説・論点の整理は資格試験対策.netの独自コンテンツです。最終更新 。この問題の誤りを報告する