第三種電気主任技術者・2021年度・機械
2021年度 機械 問16(b)
次の文章は、単相半波ダイオード整流回路に関する記述である。
小問(a)において、電源電圧の実効値100V, β=6π のときの出力電圧 vd(t) の平均値 Vd [V]として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
出典:第三種電気主任技術者 2021年度 機械 問16(b)
正答・解説を確認する
正答:(3)
要点
正解は(3)。出力電圧平均値は導通区間 0〜π+β で正弦波を積分して求めます。V=100V、β=π/6 を代入し、積分端の cos(π+π/6) を正しく扱うことが決め手です。
詳細解説を読む
出力電圧の平均値 Vd は以下の式で計算します。
Vd=2π1∫0π+β2Vsin(ωt)d(ωt)
ここで V=100, β=π/6 です。
Vd=2π1002[−cos(ωt)]0π+π/6
cos(π+π/6)=−cos(π/6)=−23
積分値=−(−23)−(−cos0)=23+1≈0.866+1=1.866
係数部分は、
6.28141.4≈22.5
Vd≈22.5×1.866≈42.0 V
最も近いのは 42 です。