第三種電気主任技術者・2015年度・理論

2015年度 理論 問16(b)

図1の端子a-d間の合成静電容量について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

図3を用いて、図1の端子b-c-d間をY結線回路に変換したとき、図1の端子a-d間の合成静電容量 C0 C_0 の値 [μF \mu\text{F} ] として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

2015年度 理論 問16(b)の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2015年度 理論 問16(b)

回答を選ぶ

選択すると結果を表示

見直しを保存するには、設定で端末内の記録をONにしてください。

次の問題へ →
正答・解説を確認する

正答:(3)

要点

正解は(3)。全体合成容量 図1の右側のブリッジ部分(b-c-d)をY結線(中心点をnとする)に置き換えます。

詳細解説を読む

正解は(3)です。
全体合成容量
図1の右側のブリッジ部分(b-c-d)をY結線(中心点をnとする)に置き換えます。
各枝のコンデンサは Cb=Cc=Cd=9 μF C_b = C_c = C_d = 9\,\mu\text{F} です。
回路構成は以下のようになります:
・上側経路: 端子a → 9 μF 9\,\mu\text{F} → 端子b → Cb(9 μF) C_b(9\,\mu\text{F}) → 中性点n
・合成: 直列なので 9×99+9=4.5 μF \dfrac{9 \times 9}{9+9} = 4.5\,\mu\text{F}
・下側経路: 端子a → 18 μF 18\,\mu\text{F} → 端子c → Cc(9 μF) C_c(9\,\mu\text{F}) → 中性点n
・合成: 直列なので 18×918+9=16227=6.0 μF \dfrac{18 \times 9}{18+9} = \dfrac{162}{27} = 6.0\,\mu\text{F}
・これら上下の経路が並列接続(a-n間)となるため、Can=4.5+6.0=10.5 μF C_{an} = 4.5 + 6.0 = 10.5\,\mu\text{F} 。
・最後に、中性点nから端子dへ Cd(9 μF) C_d(9\,\mu\text{F}) が直列に接続されます。
・全体 C0=10.5×910.5+9=94.519.5≈4.85 μF C_0 = \dfrac{10.5 \times 9}{10.5 + 9} = \dfrac{94.5}{19.5} \approx 4.85\,\mu\text{F}

よって、最も近い値は 4.8 です。
以上より、選択肢(3)が正解です。

関連問題

考え方を確認する補足解説