第三種電気主任技術者・2021年度・理論

2021年度 理論 問16(a)

図のように、電源 EE [V], 負荷抵抗 RR [Ω\Omega], 内部抵抗 RvR_{v} [kΩ\Omega] の電圧計及び内部抵抗 RaR_{a} [Ω\Omega] の電流計を接続した回路がある。この回路において、電圧計及び電流計の指示値がそれぞれ V1V_{1} [V], I1I_{1} [A] であるとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、電圧計と電流計の指示値の積を負荷抵抗 RR [Ω\Omega] の消費電力の測定値とする。

電流計の電力損失の値 [W]

2021年度 理論 問16(a)の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2021年度 理論 問16(a)

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正答:(4)

要点

正解は(4)。問われているのは電流計そのものの損失なので、電圧計や負荷抵抗ではなく、電流計電流 I_1 と内部抵抗 R_a だけを使い P_a=I_1^2R_a とします。

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電流計には電流 I1I_1 が流れており、その内部抵抗は RaR_a である。したがって、電流計自体で消費される電力(損失)は Pa=I12RaP_a = I_1^2 R_a である。

ここでは電圧計の内部抵抗 RvR_v や負荷抵抗 RR の値を見て迷いやすいですが、(a) が聞いているのはあくまで「電流計の損失」です。したがって、電流計に流れる電流とその内部抵抗だけを使えば足り、式はジュール損 I2RI^2R にそのまま落ちます。

選択肢の中に V1V_1 や RvR_v を含む式が並んでいても、対象が電流計である以上、それらは直接必要ありません。何の損失を求める問題かを先に固定してから式を選ぶと、不要な量に引きずられにくくなります。

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