平成26年度上期第二種電気工事士筆記試験(電気技術者試験センター)問1
電気に関する基礎理論
実効値に関する問題
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最大値が148〔V〕の正弦波交流電圧の実効値〔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85
- ロ105
- ハ148
- ニ209
答えと解説
✓ これが正解ロ105
解説
実効値は最大値÷√2なので、148÷1.41≒105〔V〕です。
交流電圧は時間とともに値が変わるため、大きさを表すときは、同じ働きをする直流電圧に置き換えた実効値を使います。家庭のコンセントの100〔V〕も実効値です。正弦波交流(なめらかな波の形の交流)では、最大値と実効値の間に、実効値=最大値÷√2 という関係があります。
問題の注に√2=1.41とあるので、148÷1.41=104.96…となり、約105〔V〕です。検算として105×1.41=148.05を計算すると、ほぼ最大値の148〔V〕に戻ります。
選択肢を中身で比べると、実効値は最大値より必ず小さくなります。最大値と同じ148〔V〕とする肢や、最大値より大きい209〔V〕とする肢は成り立ちません。覚え方は、実効値は最大値の約0.7倍(1÷1.41)で、100〔V〕の交流なら波の頂点は約141〔V〕、と数字で押さえることです。
ほかの選択肢の解説
- イ85:85〔V〕は、最大値148〔V〕の6割弱にあたる小さすぎる値で、√2 で割る式からは得られません。実効値は最大値の約7割になるので、100〔V〕強の値でなければなりません。
- ハ148:148〔V〕は問題に書かれた最大値そのものです。波の頂点の値を実効値と取り違えたもので、実効値は頂点より低い値になるため、同じ数字にはなりません。
- ニ209:209〔V〕は、148に1.41を掛けた値と一致します。割るべきところを掛けてしまった形で、実効値が最大値より大きくなる点でも、交流の性質に合いません。
出典:平成26年度上期第二種電気工事士筆記試験 問1(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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