第三種電気主任技術者・2017年度・理論

2017年度 理論 問15(a)

図は未知のインピーダンス Z˙ [Ω] \dot{Z} \, [\Omega] を測定するための交流ブリッジである。電源の電圧を E˙ [V] \dot{E} \, [\mathrm{V}] 、角周波数を ω [rad/s] \omega \, [\mathrm{rad/s}] とする。ただし、静電容量 C1 [F] C_1 \, [\mathrm{F}] 、抵抗 R1 [Ω],R2 [Ω],R3 [Ω] R_1 \, [\Omega], R_2 \, [\Omega], R_3 \, [\Omega] は零でないとする。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

交流検出器Dによる検出電圧が零となる平衡条件を Z˙,R1,R2,R3 \dot{Z}, R_1, R_2, R_3 及び C1 C_1 を用いて表すと、
 (ア) ⋅Z˙=R2R3 \fbox{ (ア) } \cdot \dot{Z} = R_2 R_3
となる。
上式の空白に入る式として適切なものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

2017年度 理論 問15(a)の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2017年度 理論 問15(a)

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正答:(3)

要点

正解は(3)。ブリッジの一辺は R1R_1 と 1jωC1\dfrac{1}{\mathrm{j}\omega C_1} の並列なので, となり(3)。

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ブリッジの一辺は R1R_1 と 1jωC1\dfrac{1}{\mathrm{j}\omega C_1} の並列なので,
Z˙1=R1⋅1jωC1R1+1jωC1=R11+jωC1R1 \dot Z_1=\dfrac{R_1\cdot \dfrac{1}{\mathrm{j}\omega C_1}}{R_1+\dfrac{1}{\mathrm{j}\omega C_1}} =\dfrac{R_1}{1+\mathrm{j}\omega C_1R_1}
となり(3)。

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