します。このジャンルはパターンが似てるので扱いを覚えた
ら点数の取りやすい問題なので頑張ってくださいね。
過去１０年分問題からコンデンサーに関する主力問題を５選
しました。これでコンデンサー回路の過去問対策は完璧です。
ただ静電容量はμという小さな値を扱う計算なので関数電卓
が使えない以上はコンデンサー計算こそ指数計算は必須と言
えます。特にエネルギーを求める問題は普通の電卓では無理
と思ってもいいです。10のマイナス6乗の2乗なんてヤバイ
指数計算なら一瞬です。最後過度状態、定常状態の扱いに
ついて問５以降で説明しています。
基本問題1
コンデンサーにかかる電圧を求めたらCを掛けたら電化Qは
計算できます。又電束密度D=εE=Q÷(4π×R×R)からE=に
すればEはQに比例するのがわかります。
基本問題2
まず並列部分のCを求めて、そこにかかる電圧を計算する
Voutはそれと等しいわけです。Cの計算方法と電圧分担
は暗記しておいてください。試験では時間との勝負です
から当たり前の頻度の多い事は暗記が必要です。
基本問題3
静電容量が等しいためには線路電流は同じでないと
いけません、ただデルタとスターではコンデンサー
本体に流れる電流が異なるためにCが違います。基本
ページには三相交流の電流の特性を記事にしました
がそれにより回路電流を同じとして計算したらCは
求められます。
様はこういう回路という意味です
基本問題4
コンデンサー直列回路の分担電圧は各コンデンサー
の電荷が同じになる様に電圧は分担されるのです。
この問題はそれを知ってるかどうかを試す問題！
基本問題5
定常状態を扱うのですから、電圧分布を計算する時はCもL
も無視してR1とR2回路だけと考えてそこにかかる電圧とR1
とR2に流れる電流を単純に計算する。そこに気はつければ
この問題は難問ではありません。コイルのエネルギ-は
WL=0.5×L×I×IでコンデンサーWC=0.5×C×V×Vの公式で
地道にエネルギーを算出します。単位はJです。回路が見
えたら諦めるにはもったいない問題です。
静電容量の様な小さな値を扱う計算は関数電卓が使えない
以上は指数計算でしか正確には行えないですね。()でまと
めるために10のX乗のXを同じにするため各数字の微調整し
ています。
電源が直流電圧という条件、電験三種のコンデンサー回路
計算では直流電源です。参考までに説明をします。
t=0で電圧をかけた瞬間の一瞬の変化、過度状態は微分計算
が必要となるので、値を具体的に計算する問題は三種では
十分に時間が経過した定常状態でしか出題されません。
定常状態ではコイルの抵抗は0Ωです。コンデンサーには
電流は流れません。ただエネルギーという点ではコイルは
インダクタンスがあるため、コンデンサーは電荷を貯めて
るため各エネルギーを保有しているのです。単純なRと違
い扱いの癖のある素子ではあります。
たとえばこういう問題、ちゃんと基礎を勉強してない方は
即諦め問題ですが、前述した様に定常状態ではコイルは0Ω
コンデンサーは絶縁状態を知ってるならば有効な回路はR2
とR3の回路だけ、従いこの問題はそれらの並列回路電流を
問うガチに簡単な問題なのです。
以下★超重要なので必ず暗記してください。これがエネ管とか
電験二種ならダメですが電験三種ではこれで十分です。
コイルに直流電圧をかけた瞬間には電流は流れない、定常状態
になれば通電可能となる。コンデンサーに直流電圧をかけた瞬
間は通電可能、定常状態になれば電流は流れない。
ただ何度も言うけどそれは電源が直流です。コンデンサーが
ある回路問題では念のため電源が交流か直流かは確認はして
ください。電源が交流ではほとんど複素数計算の問題となる
のが電験三種です。過度状態問題は三種でも出題されますが
一般常識程度でその部分は基礎ページや過去問ページで説明
したのでここでは省略します。
電源が交流でコンデンサーのある問題はたいていこうです。
これは2020年度の理論問題です。ちなみにインピーダンス
は10V÷0.1A=100Ω、リアクタンスXを求める、R-jXのRを
下では求めているのです。解答選択肢の幅が広いならば
近似計算で簡単にすれば時間短縮できます。
★⇒電験三種基礎最新記事へ
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