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※ 問題番号No.1〜No.15 までの15 問題のうちから10 問題を選択し解答してください。


No1 図に示す回路において、コンデンサC1に蓄えられる電荷〔μC〕として、正しいものはどれか。
1 100 μC
2 120 μC
3 500 μC
4 600 μC

解答と解説: 

答え--- 2
この回路の電源電圧は V で、その電圧 V がコンデンサ C1 と C2 に分圧されるので、蓄えられる電荷は、C1=C2が成立する。
合成静電容量は、(c1×c2)/(c1+c2)=(40×60)/(40+60)=2400/100=240 μC
C1=C2より240/2=120 μC


No2 図に示す強磁性体のヒステリシス曲線に関する記述として、誤っているものはどれか。
ただし、
H:磁界の強さ〔A/m〕
B:磁束密度〔T〕
1 磁化されていない強磁性体に磁界を加え、その磁界を徐々に増加させたときの磁束密度は、0 からaに至る曲線に沿って増加する。
2 磁界の強さを+Hmから-Hmに変化させたときの磁束密度は、aからb、cを通りd に至る曲線に沿って変化する。
3 ヒステリシス損は、ヒステリシス曲線内の面積に反比例する。
4 Br を残留磁気といい、Hc を保磁力という。

解答と解説: 

答え--- 3
ヒステリシス損は、磁気ヒステリシス曲線の面積に比例する

No3 図に示すRLC直列回路に交流電圧を加えたとき、当該回路の有効電力の値〔W〕として、正しいものはどれか。
1 860W
2 1 200W
3 1 785W
4 2 000W

解答と解説: 

答え--- 2

有効電力の値は、P=V×I×cosθ [W]
cosθ=R/Z で表せる。
Z=√R^2+(XL-Xc)^2=√3^2+(5-1)^2=√9+16=5
cosθ=R/Z=3/5=0.6
電流は、I=V/R より、I=100/5=20A
よって電力は、P=100×20×0.6=1 200W


No4 内部抵抗Rv が1 000 Ω、最大目盛が1 Vの電圧計を、最大指示値が1 V、5 V、10Vの多重範囲電圧計とするために接続する直列抵抗器Rm1、Rm2の抵抗値〔Ω〕の組合せとして、適当なものはどれか。
Rm1 Rm2
1 3 000 Ω 4 000 Ω
2 3 000 Ω 5 000 Ω
3 4 000 Ω 5 000 Ω
4 4 000 Ω 9 000 Ω

解答と解説: 

答え--- 3

まず、最大目盛が1 Vの最大電流は 1V ÷ 1000Ω=1mA
5V端子使用の場合、Rm1はRVが1Vなので5V-1V=4Vとなり、Rm1 = 4V ÷ 1mA = 4000Ω
10V端子使用の場合、Rm2は同様に10-1-4=5Vとなり、Rm2 = 5V ÷ 1mA = 5000Ω
である。


No5 図に示すシーケンス回路において、スイッチA、B、Cの状態とランプLの点滅の関係として、誤っているものはどれか。
スイッチA   スイッチB  スイッチC  ランプL
1 ON OFF OFF 消灯
2 OFF ON ON 点灯
3 ON ON OFF 消灯
4 OFF ON OFF 点灯

解答と解説: 

答え--- 4

回路図を見ると、ランプが点灯する条件としてはX3とX4がONでなければならない。X4はX1かX2がONの状態なら可で、X3は必ずONである必要がある。
スイッチAとスイッチBは選択肢ではどちらかがONであれば点灯条件を満たしている。
次に、スイッチCがOFFの場合は消灯になるので、スイッチCがOFFで点灯するとした選択肢が誤りである。





No6 同期発電機の並行運転に関する記述として、誤っているものはどれか。
1 起電力の大きさが異なると、横流が流れ、起電力が等しくなるように作用する。
2 起電力の位相が異なると、横流が流れ、同期化するように作用する。
3 発電機の負荷の分担は、発電機の励磁電流の調整により、変更することができる。
4 発電機の負荷の急変は、周波数の変動や乱調を生じることがある。

解答と解説: 

答え--- 3
並行運転の場合は系統の電圧は一定なので励磁電流が増えても電圧は変わらない。よって励磁電流の変化は、負荷分担の変更には関わらない。


No7 変圧器の負荷が、1/2負荷から全負荷になったとき、鉄損と銅損の変化の組合せとして、適当なものはどれか。
ただし、電圧及び力率の変動はないものとする。
鉄損の変化  銅損の変化
1 1倍 2倍
2 1倍 4倍
3 2倍 2倍
4 2倍 4倍

解答と解説: 

答え--- 2
鉄損は、負荷電流が変化しても変化しないので1倍のままである。
銅損は、負荷電流の二乗に比例するため、負荷が2倍なら変化は4倍になる。


No8 ガス遮断器等に用いられる、六フッ化硫黄(SF6) ガスに関する記述として、不適当なものはどれか。
1 化学的に安定であり無色無臭である。
2 空気と比べてアーク放電に対する消弧性能が高い。
3 空気と比べて絶縁耐力が高い。
4 地球温暖化係数が二酸化炭素(CO2) に比べて小さい。

解答と解説: 

答え--- 4
六フッ化硫黄(SF6) ガスは化学的にも安定し、絶縁耐力が高いが、温室効果の高いガスというデメリットがある。


No9 図のような揚水式発電の、揚水時に必要な電力量〔MW・h〕として、正しいものはどれか。
ただし、条件は次のとおりとする。なお、水の揚程は一定とし、損失水頭はないものとする。

水の揚程  Hp:240 m
揚水量   V :3.6×106 m3
ポンプの効率  ηp :0.80
電動機の効率  ηm:0.98
1 1 900 MW・h
2 2 400 MW・h
3 3 000 MW・h
4 4 500 MW・h

解答と解説: 

答え--- 3

揚水に必要な1秒あたりの電力量:P(kW)は、
P(kW)= 9.8(m/s2)× 水の揚程(m)× 1秒あたりの揚水重量(kg)÷ 全体の効率
重力加速度9.8を乗じることを忘れてはならない。
揚水量3.6×106 を1時間3600秒で揚げるなら1秒あたりは、3.6×106/3600=1000m3
水の重量は1000×1000=1×106
よって、P=9.8×240×1000000/(0.8×0.98)=3*109→3 000 MW・h


No10 変電所の母線保護に用いられる保護継電方式として、不適当なものはどれか。
1 電流差動方式
2 電圧差動方式
3 温度継電方式
4 位相比較方式

解答と解説: 

答え--- 3
変電所の母線保護に用いられる保護継電方式は電流差動方式、電圧差動方式、位相比較方式の3つがあるが、温度継電方式はない。




No11 架空送電線における、単導体方式と比較した多導体方式の特徴として、不適当なものはどれか。
ただし、多導体の合計断面積は、単導体の断面積に等しいものとする。
1 静電容量が小さい。
2 送電容量が大きい。
3 インダクタンスが小さい。
4 コロナ開始電圧が高い。

解答と解説: 

答え--- 1
単導体方式と多導体方式を比較すると、多導体方式のほうが電線相互の距離が離れている。つまり絶縁される量が多くなることなので静電容量は大きく増える。


No12 図のような直流2線式環状配電線路において、AB間に流れる電流I〔A〕の値として、正しいものはどれか。
ただし、配電線の1線当たりの抵抗値は、AB 間及びAC間が0.1 Ω、BC 間が0.2 Ωとする。
1 30 A
2 40 A
3 50 A
4 60 A

解答と解説: 

答え--- 2
キルヒホッフの法則にて、回転方向で加算すると、0.1AB + 0.2BC + 0.1CA = 0 が成立する。
A点の流入電流は100Aなので100=AB-ACが成立する。(ACは電気の流れが逆なので−である)
B点の流出は30Aにより30 = AB - BCが成立する。
0.1AB + 0.2BC + 0.1CA = 0よりAB+2×30-1×100=0
AB+60-100=40A


No13 照明に関する用語の記述として、不適当なものはどれか。
1 光度とは、ある面上の最小照度の、平均照度に対する比をいう。
2 光量とは、光束の時間積分量をいう。
3 グレアとは、視野の中に輝度の高い光源などがあることにより、不快を感じたり物の見え方を害することをいう。
4 照度とは、光を受ける面の単位面積当たりに入射する光束をいう。

解答と解説: 

答え--- 1
光度は、光源から特定方向に照射される光の強さ
ある面上の最小照度の、平均照度に対する比は均斉度である。


No14 電気化学に関する記述として、不適当なものはどれか。
1 水溶液中でイオンとなる物質を電解質といい、このイオンを含んだ水溶液を電解液という。
2 電気的に中性の分子が陽イオンと陰イオンに分かれることを電気分解という。
3 硫酸銅水溶液を電気分解すると陰極に銅が析出する。
4 電気分解により析出する物質の析出量は、通電した電気量に比例する。

解答と解説: 

答え--- 2
電気分解は、電圧をかけることで化学的に酸化や還元したりする現象。


No15 三相誘導電動機の速度制御に関する記述として、不適当なものはどれか。
1 極数切換による制御は、固定子巻線をY-Δに変えて行う制御方式である。
2 二次抵抗制御は、比例推移の原理により、回転子に接続する抵抗を加減して行う制御方式である。
3 一定制御は、電源の電圧と周波数を同時に可変して行う制御方式である。
4 ベクトル制御は、電動機に流れる電流を励磁電流成分とトルク電流成分に分けて、各々独立して行う制御方式である。

解答と解説: 

答え--- 1
Y-Δ回路を使用するのは、三相誘導電動機の始動方法である。極数切換による制御は、固定子巻線の接続を切り換えることで行う。




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