令和5年度 前期 No.5論点:電気機器重要度 A配点 1点未着手

直流発電機の出力電流の波形

これは2級電気工事施工管理技士 第一次検定 令和5年度 前期(2023年6月11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 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。

上:N極とS極の間で回転する電機子コイルと,整流子S₁・S₂,ブラシB₁・B₂,外部の抵抗Rを流れる電流iの原理図。下:電流iの4つの波形。1:正負に交互に変化する正弦波,2:正の半波が連続する波形,3:正の半波が一つおきに現れる波形,4:一定の直流。

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.正の向きの半波が連続する波形(全波整流波形)

解き方

  1. 磁界中でコイルを一定の速度で回転させると,コイルには正弦波の交流起電力が生じる。
  2. 整流子とブラシにより,コイルの起電力の向きが反転する半回転ごとに,コイルと外部回路の接続が入れ替わる。そのため外部の抵抗Rには,正弦波の負の部分を正の側に折り返した,同じ向きの半波が連続する脈流(全波整流波形)が流れる。
  3. 実際の直流発電機はコイルと整流子片を多数にして,この脈動を小さくしている。

選択肢ごとの解説

  1. 1.不適当。正負に変化する正弦波は,整流子ではなくスリップリングで取り出した場合の交流の波形である。
  2. 2.適当。整流子で整流された全波整流波形の脈流となる。
  3. 3.不適当。半波整流の波形で,負の半波も向きを反転して取り出す整流子ではこうならない。
  4. 4.不適当。1つのコイルでは完全な直流にはならず,脈流になる。
引っかけ:整流子=機械的な全波整流。コイルを増やすと脈動が小さくなる。

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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5年度 前期(2023年6月11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