第三種電気主任技術者・2023年度 下期・理論
2023年度 下期 理論 問8
図のような交流回路において、電源の周波数を変化させたところ、共振時のインダクタンス L の端子電圧 VL は 314V であった。共振周波数の値 [kHz] として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
(回路定数:L=10mH, R=0.5Ω, 電源電圧 1V)
出典:第三種電気主任技術者 2023年度 下期 理論 問8
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正答:(2)
要点
正解は(2)。直列共振時は回路電流が V/R となり、インダクタ電圧は VL=ωLI で求まります。電源電圧より大きい端子電圧が生じ得る点が要点です。
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この問題では、共振時の電流を抵抗だけで求め、その電流を VL=ωLI に入れてインダクタの端子電圧を出します。
直列共振時、インピーダンスは抵抗 R のみとなり、電流 I=V/R=1/0.5=2A となります。
インダクタンスの端子電圧 VL は VL=ωLI で与えられます。
314=ω×(10×10−3)×2
314=0.02ω
ω=15700rad/s
周波数 f=2πω=2×3.1415700=2500Hz=2.5kHz。