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第三種電気主任技術者・2022年度 下期・理論

2022年度 下期 理論 問16(a)

電気計測・電子回路電気計測電子回路

問題文

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最大目盛 50A、内部抵抗 0.8×10−3 0.8\times10^{-3} [Ω\Omega] の直流電流計 A1 A_{1} と最大目盛 100A、内部抵抗 0.32×10−3 0.32\times10^{-3} [Ω\Omega] の直流電流計 A2 A_{2} の二つの直流電流計がある。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、二つの直流電流計は直読式指示電気計器であるとし、固有誤差はないものとする。

二つの直流電流計を並列に接続して使用したとき、測定できる電流の最大の値[A]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 下期 理論 問16(a)

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正答：(5)

要点

正解は(5)。並列接続した電流計では、電流は内部抵抗に反比例して分流します。片方が最大目盛を超えない条件を調べ、全体で測れる最大電流を決めます。

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並列接続時、電流は内部抵抗に反比例して分流する。
分流比 I1:I2=1r1:1r2=r2:r1 I_{1} : I_{2} = \dfrac{1}{r_{1}} : \dfrac{1}{r_{2}} = r_{2} : r_{1}
I1:I2=0.32:0.8=32:80=2:5 I_{1} : I_{2} = 0.32 : 0.8 = 32 : 80 = 2 : 5
どちらかの電流計が最大目盛（定格）に達した時点で、全体の測定限界となる。
ケース1：A1 A_{1} が最大(50A)のとき
I2=50×52=125 I_{2} = 50 \times \dfrac{5}{2} = 125 A。
これは A2 A_{2} の最大目盛(100A)を超えるため不可。
ケース2：A2 A_{2} が最大(100A)のとき
I1=100×25=40 I_{1} = 100 \times \dfrac{2}{5} = 40 A。
これは A1 A_{1} の最大目盛(50A)以内のためOK。
このときの全体電流 I I は、
I=I1+I2=40+100=140 [A] I = I_{1} + I_{2} = 40 + 100 = 140 \text{ [A]}

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