第三種電気主任技術者・2024年度 上期・機械

2024年度 上期 機械 問12

熱の伝導は電気の伝導によく似ている。下記は、電気系の量と熱系の量の対応表である。

電気系と熱系の対応表

電気系の量 熱系の量
電圧 VV [V] (ア) [K]
電気量 QQ [C] 熱量 QQ [J]
電流 II [A] (イ) [W]
導電率 σ\sigma [S/m] 熱伝導率 λ\lambda [W/(m⋅\cdotK)]
電気抵抗 RR [Ω\Omega] 熱抵抗 RTR_T (ウ)
静電容量 CC [F] 熱容量 CC (エ)

上記の記述中の空白箇所 (ア) 〜 (エ) に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

出典:第三種電気主任技術者 2024年度 上期 機械 問12

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正答:(1)

要点

正解は(1)。熱回路は、温度差が電圧、熱流が電流、熱抵抗が抵抗に対応します。電気回路とのアナロジーが正しく言えているかを確認する知識問題です。

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正解は(1)です。
電気回路と熱回路の対応関係を、量の意味ごとに整理する問題です。

電気回路と熱回路のアナロジー(相似性)において:
・電圧(ポテンシャル差)は温度差 θ\theta [K] に対応する。
・電流(流れ)は熱流 Φ\Phi [W] (=J/s) に対応する。
・電気抵抗(V/IV/I)は熱抵抗(θ/Φ\theta/\Phi)に対応し、単位は [K/W] となる。
・静電容量(Q/VQ/V)は熱容量(Q/θQ/\theta)に対応し、単位は [J/K] となる。
以上より、選択肢(1)が正解です。

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