第三種電気主任技術者・2022年度 上期・理論
2022年度 上期 理論 問16(b)
図は、抵抗 Rab[kΩ] のすべり抵抗器、抵抗 Rd[kΩ]、抵抗 Re[kΩ] と直流電圧 Es=12V の電源を用いて、端子H, G間に接続した未知の直流電圧 Ex[V] を測るための回路である。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、端子Gを電位の基準(0V)とする。
次に、直流電圧3Vの電源を取り外し、未知の直流電圧 Ex[V] の電源を端子H, G間に接続した。ただし、端子Gから見た端子Hの電圧を Ex[V] とする。抵抗 Rd=2kΩ、抵抗 Re=22kΩ としてすべり抵抗器の接触子Cの位置を調整し、すべり抵抗器の端子Bと接触子C間の抵抗 Rbc=12kΩ としたときに、検流計の電流が零となった。このときの Ex[V] の値として、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 2022年度 上期 理論 問16(b)
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正答:(1)
要点
正解は(1)。(a)で求めたすべり抵抗器24kΩを使い、抵抗比が変わったときのC点電位をG点基準で求めます。平衡時はそのC点電位が未知電圧になります。
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(a)で求めた Rab=24kΩ を使い、変更後の抵抗比からC点の電位を求めます。
Rd=2,Re=22。Rbc=12。
VB=−12×2+2222=−12×2422=−11V。
VC=−11+12×2412=−11+6=−5V。
平衡条件より Ex=VC=−5V。