平成22年度第二種電気工事士筆記試験(電気技術者試験センター)問2
電気に関する基礎理論
正弦波交流電圧に関する問題
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実効値が105〔V〕の正弦波交流電圧の最大値〔V〕は。
〔注〕本問題の計算で√2、√3 及び円周率πを使用する場合の数値は次によること。√2=1.41、√3=1.73、π=3.14
- イ105
- ロ148
- ハ182
- ニ210
答えと解説
✓ これが正解ロ148
解説
最大値は実効値の√2倍で、105×1.41=約148〔V〕です。
正弦波交流の電圧は、時間とともに大きさが変わります。ふつう電圧計などで示す値は実効値で、直流と同じ働きをする大きさに換算した値です。一方、波の一番高いところの値が最大値です。家庭用コンセントの100〔V〕も実効値で表した値です。
両者の関係は、最大値=実効値×√2 です。問の注にある√2=1.41を使うと、105×1.41=148.05〔V〕となり、約148〔V〕です。
実効値の105〔V〕をそのまま答えにするのは、最大値と実効値の取り違えです。また、実効値に掛ける数を√3や2にしても、正弦波の最大値にはなりません。
覚え方は、実効値に√2を掛けると最大値、最大値を√2で割ると実効値です。最大値は実効値より必ず大きくなります。
ほかの選択肢の解説
- イ105:105〔V〕は実効値そのものです。問われているのは波の頂点の値である最大値で、正弦波では最大値のほうが実効値より大きいので、同じ値にはなりません。
- ハ182:182〔V〕は、105に√3=1.73を掛けた181.65〔V〕を四捨五入した値と同じ数字です。√3は三相交流の電圧の関係で使う数で、正弦波の最大値には√2を使います。
- ニ210:210〔V〕は実効値の2倍にした値です。実効値から最大値へ換算するときの数は2ではなく√2=1.41なので、2倍にはなりません。
出典:平成22年度第二種電気工事士筆記試験 問2(電気技術者試験センター)。1問ずつ解ける形に加工しています(図・写真を問題冊子から切り出して画像で掲載・配線図の前書きを各問に複写・分数を1行に書き直し)。解説は当サイト独自のもので、電気技術者試験センターとは関係ありません。
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