電験三種過去問対策★15年分理論を分析しました・: 電験三種過去問　H22年以前PART2

確実に理論科目習得のため、H22年より古い電験三種過去問。
アレンジされて同様な出題の可能性ある問題を選びました。
模範解答とは違う私の解法を紹介します。今回と前で２０問
ですがぜひ貴方もチャレンジ、尚基礎的事項や過去10年分
については右サイドコーナーにあります。これから電験三種
という方は今日の記事はたぶんわかないと思います。必ず
基礎ページPART1から始めてください。基礎ページPART1から
開始して過去10年分厳選問題、そしてそれ以前の各種問題を
こなせた人が、昨年理論を不合格になった人と同じであるわ
けないじゃないですか。相当レベルアップをされていますよ
間違いなくね。そんな貴方は不合格になった時とは別人です。

NO.11
この問題はインピーダンスを最大と最小にする２個の角速度ω
を求める問題です。(並列抵抗の計算と分数計算ができるか)

まずインピーダンスZの複素数式を作る、Zを最大になるために
は虚数部が∞になればいいので分母を0にしωを求めました。
この問題で変数はωのみ、変数がない式項目は固定値なので無視
しても構わないです。

Zを最少にするためには虚数部が0になればいいのでこういう条件
で計算をしました。_市販解答集が電験三種の得点能力の低い方
に効率的に役に立たないのは数学的な計算は完璧にできる前提で
途中式を簡素化してるせいです、今回全式を記載しました。矢印
であえて10のマイナス3乗からマイナス二乗にしたのは後で平方根
から抜けるためです。もし更に周波数もというならω=2πfから
2πで各ωを割り算すれば求められます。

aのn乗の平方根はaの(n/2)乗になります。従い平方根の中の
aのn乗のnは偶数である必要がある、仮にnが奇数ならば0.1
を掛けて偶数にしないと平方根ができません。関数電卓が
使用できるなら1.5乗なんてできるけどそれは無理ですから。
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NO.12
この問題で必要なのはオームの法則だけ、中学2年生で数学が
得意な子程度の計算力は必要ですね。計算能力を試す問題と
も言えます。公式の丸暗記ではなく式を変形したりする処理
を普段してる人だけが正解できる問題です。

I3分流式作成、全体抵抗と電圧から主電流Iを求める
I3の式中Iに代入してR1=の式に変形して答えを出す。
ただ答えが数字でない場合は式形は選択解答のどれ
かに合ってないといけない、文字状態では同じ値
となるが見た目違う形になる場合もあります。
1～5まで左部分の式形は同じなので最後はそれに
合わせた変形をしました。_最終スタイルにする
には線の式変化に気がつけるかが最後の試練です。

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No.13
コンデンサーのC=εA/dに関する問題は電験三種では出題
(とくに前半で)多いので完璧にお願いします。Aやdを変化
させたり、×εsな物を途中挿入して静電容量の変化を問
うのがこのパターンの類似出題です。(静電容量の直列と
並列回路の公式覚えているか)

本よりも丁寧に解答しました、まずコンデンサーの静電容量
式はAが断面積、dが電極間隔、空気のみではεs=1と扱う最
初のC1コンデンサーの静電用容量式を求める、C2はつまり
全体距離が1.2mmとなり厚み4mmのεs？の絶縁物を挿入した
結局C1=c2であったその場合のεsを問う問題ですね、C2は
空気部分と絶縁物の2個のコンデンサーの直列回路と考える
だから静電容量の合成(積÷和)が必要となります。

C1=C2としてεsを求めました、電験三種の静電容量計算
は高度な数学が必要と言うわけではないけど相応の計算
力を必要とするので計算の流れを確認され貴方も行って
みてください。

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NO.14
紙が黄色なのは父から大昔もらった問題集だからです。
この図がついてくる電磁気問題も電験三種で頻度が高い
必ず理解して使える状態にしておいてください。

R1が鉄心磁気抵抗、R2がエア磁気抵抗、cm2をm2にする
場合は10のマイナス4乗を掛けるのは暗記する事、以上
で計算できると思います、本解答の３倍丁寧に途中式
をすべて書きました。μ0やε0を使う計算は小さな値
を扱う計算力を要求されるので、落着いてしないとす
ぐ間違えてしまう点は注意してください。_後計算の流
れを真似てください。

ラストはオームの法則と同じ感じで行えます、NＩを機磁力
と言い起磁力はF=NIで表します、従い磁束φ=F÷Rです。
磁束φは磁束密度に断面積を掛けてφ=B×Aでも求められる!

8×32πの時点で8×30×3と暗算すると240の数値がわかる
2で始まる答えがない時は自分のその計算は間違えている。
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NO.15
交流回路の黄金公式Z=R+j(XL-XC)=R+j(ωL-1/ωC)を忘れて
は絶対にいけません。

コンデンサー取付の前後でもインピーダンスは同じ50Ω
だけがヒントです。

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NO.16
数年後これと同じで最後に数値化せずCだけを求める
出題があった、三相交流についての力率改善計算は
これができるならGraduate！

三相交流と言っても電流を求める計算では1相だけ
を考えたらいいんです。

回路左の虚数部と同じ値のコンデンサー電流を流せば
主電流力率は１になる、ただコンデンサーの接続はデ
ルタ結線なのでコンデンサーに流れる電流は線路の
√3分の1になる点は注意します。最後は選択肢に合
わせるため0.17は10倍して10のー4乗にしたら完成！

今後のアレンジとしてスター結線コンデンサーを接続
して力率を1にするＣ値を求める問題です。

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NO.17

模範解答もいきなり式から結論で途中式を載せてる
記載がなかったです、今回は私が解いて載せました。
容量性負荷と誘導性負荷の各場合を比較して求めます。
でもそれがわかっても私にも難しい問題でした。

一番下の式からの処理の仕方を試行錯誤しました。

両辺にωω1-ωω2の式が出現した時は解き方は合ってる
と感じました。計算力をつけるにはこの問題最適です。_

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NO.18

2線間に働く電磁力F=2×10－7乗数×I1×I2÷距離、同じ
方向の電流間には吸引力が発生するのさえ知っていれば
正解できる問です。導体Aから受ける力F1=2×10－7乗数
×2×3÷2=6×10-7乗N/m、導体Cから受ける力F2=2×10
－7乗数×3×3×1=18×10-7乗N/mです。F1+F2=24×10-7
乗N/m=2.4×10-6乗N/mとなります。

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NO.19