平成 25 年度学科試験電気工学等の関係は，左手の人差し指，中指，親指を互いに直角にして，人差し指の方向に磁束，中指の方向に電流の向きをとれば，親指の方向に力が働く」というものである．この法則によれば，問題図の c の方向に力が働く．力の方向 ※問題番号【No.1】～【No.12】までの 12 問題のうちから，8 問題を選択し，解答してください．磁束の方向【No.1】　強磁性体に該当する物質として，適当なものはどれか． N 1．銀 S 電流の方向図2-1 2．銅 3．ニッケルしたがって，3 が正しい． 4．アルミニウム【No.3】　図に示す回路において，A–B 間の合成抵抗値が 60 Ω である【解答】　3 とき，抵抗 R の値として正しいものはどれか．【解説】　磁界の中に置かれると，磁界と同じ向きに磁化されるものを常磁性体，逆方向に磁化されるものを反磁性体という．常磁性体のなかでも特に強く磁化される物質を強磁性体といい，鉄，ニッケル．コバルトやこれらの合金などがある． 1．40 Ω 150 Ω 2．100 Ω 3．120 Ω 【No.2】　図のように磁極間に置いた導体に電流を流したとき，導体に働く力の方向として，正しいものはどれか． R A 4．150 Ω したがって，3 が適当である． 150 Ω 120 Ω B 80 Ω 【解答】　3 【解説】　上下の回路の合成抵抗 Rʼを求める．ただし，電流は紙面の表から裏へ向かう方向に流れるものとする． 1．a R′ = a (150 + 150)(120 + 80) = 120 {W} (150 + 150) + (120 + 80) したがって，Rʼ（120Ω）と R の並列抵抗が 60〔Ω〕であるから， 2．b N 3．c 4．d d b S c 60 = 120 R ，　60 (120 + R ) = 120 R 120 + R 120 R − 60 R = 60 ×120 ∴　R = 【解答】　3 【解説】　電流の流れている導体に働く力の向きは，フレミングの左手の法則に従う．フレミングの左手の法則は，図 2-1 のように，「磁束・電流・力の方向 −2− 60 ×120 = 120 {W} 60 となる．したがって，3 が正しい． −3− 学科試験平成 25 年度【No.4】　直流専用の指示電気計器として，適当なものはどれか． 1．永久磁石可動コイル形計器周期（サイクル）数であるから，誘導起電力の周波数は nP/2〔Hz〕となる．回転数が毎分の回転数 N で与えられると，1 秒当たりの回転数 n＝N/60 となるから，周波数は， 2．可動鉄片形計器 P × N = PN と，上式で与えられることになる． 2 60 120 3．誘導形計器 4．熱電形計器【No.6】　定格容量が 100 MV･A と 200 MV･A の変圧器を並行運転し， 120 MV･A の負荷に供給するとき，変圧器の負荷分担の組合せとして，適当なものはどれか．【解答】　1 ただし，2 台の変圧器は並行運転の条件を満足しているものとする．【解説】　永久磁石可動コイル形計器が直流専用である．したがって，1 が適当である．可動鉄片形計器・誘導形計器は交流専用，熱電形計器は交直両用である．【No.5】　極数 P の三相同期発電機が 1 分間に N 回転しているとき，起電力の周波数 f〔Hz〕を表わす式として，正しいものはどれか． PN {Hz} 1． f = 240 100 MV･A 変圧器 200 MV･A 変圧器 1． 24 MV･A 96 MV･A 2． 40 MV･A 80 MV･A 3． 60 MV･A 60 MV･A 4． 80 MV･A 40 MV･A 【解答】　2 PN {Hz} 2． f = 120 【解説】変圧器の並行運転の条件を満たしているので，両変圧器の％インピーダンスは等しい．よって，100MV・A 変圧器の容量を基準とすると， 1 200MV・A の変圧器の％インピーダンスは 100MV・A 変圧器の = 0.5 となる． 2 よって，負荷は％インピーダンスの逆比に配分されることから， PN {Hz} 3． f = 60 PN {Hz} 4． f = 30 100MV・A 変圧器＝【解答】　2 【解説】　N を毎分の回転速度〔min−1〕，P を極数とすれば，起電力の周波 0.5 ×120 = 40 {MV ⋅ A} 1 + 0.5 1 200MV・A 変圧器＝ 1 + 0.5 ×120 = 80 {MV ⋅ A} したがって，2 が適当である数 f〔Hz〕は，次式で表される． f = PN {Hz} 120 【No.7】進相コンデンサを誘導性負荷に並列に接続して力率を改善した場合，電源側に生ずる効果として，不適当なものはどれか．したがって，2 が正しい． 2 極の回転子が 1 回転すると誘導起電力は 1 サイクルし，4 極の回転子が 1 回 1．電力損失の低減転すると誘導起電力は 2 サイクルする．すなわち，P 極の回転子が 1 回転する 2．電圧降下の軽減と P/2 サイクルする．回転子が 1 秒間に n 回転すると，周波数は 1 秒当たりの −4− −5−