令和元年度 前期 No.5論点:電気機器重要度 A配点 1点未着手

直流発電機の整流子と出力波形

これは2級電気工事施工管理技士 第一次検定 令和元年度 前期(2019年6月9日(日)実施) No.5の問題です。論点は「電気機器」(重要度A・解答の形は四肢択一)。採点すると、解き方 2 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。

図に示す発電機の原理図において,磁界中でコイルを一定の速度で回転させたとき,抵抗Rに流れる電流iの波形として,適当なものはどれか。

ただし,S₁とS₂は整流子,B₁とB₂はブラシを示し,これらにより整流をするものである。

N極とS極の間で回転するコイルの両端が2つの整流子片S₁・S₂につながり,ブラシB₁・B₂を通して外部の抵抗Rに電流iが流れる直流発電機の原理図。
電流iの波形4種類。1は正負に振れる正弦波。2は正弦波の負の半波が正側に折り返された全波整流波形。3は正負に振れる方形波。4は一定の直流。

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:2.図の2の波形

解き方

  1. コイルに誘導される起電力は正弦波の交流であるが,半回転ごとに整流子とブラシの接触が入れ替わるので,外部回路には常に同じ向きの電流が流れる。
  2. 1つのコイルと2つの整流子片では,正弦波の負の半波が正側に折り返された脈動する波形(全波整流波形)になる。よって選択肢2が適当である。

選択肢ごとの解説

  1. 1.不適当。整流子が無いスリップリングの場合(交流発電機)の波形である。
  2. 2.適当。整流子により負の半波が正側に折り返される。
  3. 3.不適当。方形波にはならない。
  4. 4.不適当。コイルが1つでは脈動があり,一定の直流にはならない。コイルの数と整流子片を増やすと平滑な直流に近づく。
引っかけ:整流子は「機械的な整流器」。コイル1つなら全波整流と同じ脈動波形。交流発電機はスリップリング,直流発電機は整流子と覚える。

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出典:一般財団法人 建設業振興基金が実施した2級電気工事施工管理技士 第一次検定 令和元年度 前期(2019年6月9日(日)実施) No.5。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