Ⅰ類 電 気 専 門 問 題 平成27年６月施行 特別区職員 Ⅰ類採用試験 指示があるまで開いてはいけません。 注 意 １ 問題は、〔問題 〕から〔問題 解答してください。 〕まで 題あり、このうち 題を超えて解答した場合は、 〔問題 たところで採点を終了し、 題を任意に選択して 〕以降解答数が を超えた分については採点しないので、注意してくださ い。 ２ 解答は解答用紙に記入してください。問題に記入しても採点しません。 ３ 解答時間は ４ 問題の内容に関する質問には、一切お答えしません。 ５ 問題は持ち帰ってください。 時間 に達し 分です。 特 別 区 人 事 委 員 会 〔電気 問題 〕 次の問(１)、(２) に答えよ。 (１) 次の図のような回路において、ＡＢ間の合成抵抗 웭 웮及びＡＦ間の電圧降下 웭 윋を、計算の過 程を示して求めよ。 Ｃ 웭 윋 욿＝ 7K Ω Ｆ 욼 ＝1 0 KΩ KΩ 웂＝ 5 욾 ＝5 KΩ 웁 ＝1 0 KΩ Ａ KΩ 욽＝ 5 Ｂ 웃＝ 5 KΩ 움＝ 1 4.25 KΩ Ｄ Ｅ 웅＝ 109.5Ｖ (２) 次の文は、交流回路に関する記述であるが、文中の空所Ａ∼Ｆに該当する式を下の式群から１ つずつ選び、その記号を解答欄に記入せよ。 Ｈのコイル、静電容量 Ｆのコンデンサを直列に接続された Ωの抵抗、インダクタンス 回路に、電流＝ 욇si n ω＋θ Ａが流れるとき、抵抗の電圧降下 윒＝ Ａ Ｖ 、コイル の電圧降下 웳＝ Ｂ Ｖ 、コンデンサの電圧降下 웯＝ Ｃ Ｖ 、この回路の全電圧 降下 ＝ Ｄ × Ｅ Ｖ 、電圧と電流の位相差 φ＝ Ｆ となる。 ＜式群＞ ア 욇si n ω＋ θ イ 욇cos ω＋ θ ウ ω 욇cos ω＋ θ 1 エ ω 욇cos ω＋ θ オ −ω 욇si n ω＋ θ カ 1 욇si n ω＋ θ ω 1 キ − 욇cos ω＋ θ ω ク 욇si n ω＋ θ＋ φ ケ 욇cos ω＋ θ＋ φ コ 워 ＋ ω− ω 워 サ 1 워 워 ＋ ω− ω シ 1 워 워 ＋ ω＋ ω ω− ω ス t an욹웋 セ 1 ω− ω t an욹 웋 電気専門 Ｐ１ ソ 1 ω＋ ω t an욹웋 〔電気 問題 〕 次の問(１)、(２) に答えよ。 (１) 平行平板コンデンサに比誘電率 4.5、絶縁耐力 5kV/mmの誘電体で満たしたところ、このコンデ ンサの耐電圧は 30kV、静電容量は 150 0pFであった。このとき、このコンデンサの電極の間隔と電 極の面積を計算の過程を示して求めよ。ただし、真空の誘電率 ε웅＝ 8.855× 10욹 웋 워 F/mとする。 (２) 次の文は、磁性体に関する記述であるが、文中の空所Ａ∼Ｈに該当する語を下の語群から１つ ずつ選び、その記号を解答欄に記入せよ。 磁界の強さ と磁化の強さ との関係は ＝ χ で表され、この χを Ａ という。χと真 空の透磁率の比を Ｂ といい、χとする。 χが正で大きい値の物体を強磁性体といい、このうち、Fe、 Ｃ 、Ni などをフェロ磁性、 Ｄ などをフェリ磁性に分類できる。 が χが Ｅ で 小 さ い 値 で あ る Ptや Ｆ を 常 磁 性 体、χ Ｇ で小さい値で ある Hgや Ｈ を反磁性体という。 ＜語群＞ ア 磁化率 キ Ag イ 磁束密度 ク Al ウ 比磁化率 ケ Co 電気専門 Ｐ２ エ 比透磁率 コ Fe 욾 O욿 オ 正 カ 負 〔電気 問題 〕 次の問(１)、(２) に答えよ。 (１) 次の図のような単相全波整流回路について、次の問①、②に答えよ。ただし、は出力電流、＝ 2 s 、Th2、 i nωは電源電圧、ωは角速度、は時間、は負荷抵抗、ω＝ θ、サイリスタ Th1 Th3、Th4のそれぞれの制御角は αとし、0＜ α＜ πとする。 Th1 Th3 ＝ 2 s i nω Th2 ① ② Th4 出力電圧 の波形を解答用紙に図示せよ。 出力電圧 の平 値 윫を求めよ。 (２) 次の文は、電力用半導体素子に関する記述であるが、文中の空所ア∼オに該当する語を下の語 群から１つずつ選び、その記号を解答欄に記入せよ。 ＧＴＯは、正のゲート電流で ア 、負のゲート電流で イ が可能な素子である。 パワーＭＯＳＦＥＴは、入力インピーダンスが ウ 、 エ 駆動形の素子である。 バイ ポーラ ト ラ ン ジ ス タ に 比 べ、少 数 キャリ ア の 蓄 積 効 果 が な い た め ス イッチ ン グ 動 作 が オ 。 ＜語群＞ Ａ ターンオン Ｆ 電流 Ｂ ターンオフ Ｇ 速い Ｃ 高く Ｈ 遅い 電気専門 Ｐ３ Ｄ 低く Ｅ 電圧 〔電気 問題 〕 次の問(１)、(２) に答えよ。 (１) 毎 分 ｍ웍 /mi nの 水 を ポ ン プ で 全 揚 程 ｍの と こ ろ に 揚 水 す る 場 合 に 要 す る 電 動 機 の 出 力 kWを計算の過程を示して求めよ。ただし、このポンプの効率η、余裕を見込む係数 とする。 ( ２) 次の①∼③の誘導電動機の制動方法について、それぞれ説明せよ。 ① ② ③ 発電制動 逆相制動 回生制動 電気専門 Ｐ４ 〔電気 問題 〕 次の問(１)∼(３) に答えよ。 (１) 次の図は、排熱回収式コンバインドサイクル発電の系統図であるが、図中の空所Ａ∼Ｅに該当 する語を下の語群から１つずつ選び、その記号を解答欄に記入せよ。 Ｄ Ｃ 燃料 空気 Ａ ＜語群＞ ア 圧縮機 オ 蒸気タービン ケ 復水器 Ｂ イ カ Ｅ ガスタービン 節炭器 ウ キ 給水ポンプ 燃焼器 エ ク 空気予熱器 発電機 (２) 次の文は、中性点接地方式に関する記述であるが、文中の空所ア∼エに該当する語を解答欄に 記入せよ。 直接接地方式では１線地絡のときの ア の対地電圧はほとんど上昇しないため、線路や 機器の絶縁が低減できる。 イ が大きいので、保護継電器の動作は確実である。しかし、 通信線に対する ウ が大きい。通常、 エ 以上の送電系統で採用される。 (３) 架空送電線路の雷害対策に関する次の①、②について、それぞれ説明せよ。 ① ② 埋設地線 不平衡絶縁 電気専門 Ｐ５ 〔電気 問題 〕 次の問(１)、(２) に答えよ。 (１) 次の図のような論理回路について、次の問①、②に答えよ。 ① ② 解答用紙の真理値表を完成させよ。 出力 を表す論理式を示せ。 ( ２) 図１のような論理回路に、図２のようなクロックパルスを入力したとき、出力 욼 、욽 、욾 、욿 の 出力波形を解答用紙のタイムチャートに図示せよ。ただし、욼 、욽 、욾 、욿 のはじめの値は０とす る。 욼 욽 욾 AND2 욿 AND1 1 クロックパルス FF1 FF2 FF3 FF4 Ｊ Ｑ Ｃ Ｋ Ｑ Ｊ Ｑ Ｃ Ｋ Ｑ Ｊ Ｑ Ｃ Ｋ Ｑ Ｊ Ｑ Ｃ Ｋ Ｑ 図１ クロックパルス 1 0 図２ 電気専門 Ｐ６
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