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Ⅰ類Ａ
電気
電気専門問題
平成28年 5 月施行職員採用試験
指示があるまで開いてはいけません。
注意
1 . 問題と解答用紙は別になっています。必ず解答用紙に解答してください。
2 . 問題は、【電Ⅰ】、【電Ⅱ】の 2 題あります。そのうち 1 題を選択して解答してく
ださい。
3 . 解答時間は 2 時間30分です。
4 . 解答に当たっては、解答用紙の表紙に記載された注意をよく読んでください。
5 . この冊子は持ち帰ることができますが、解答用紙は絶対に持ち帰らないで
ください。
【電Ⅰ】
次の〔電Ⅰ− 1 〕
、〔電Ⅰ− 2 〕、〔電Ⅰ− 3 〕の全てに答えよ。
〔電Ⅰ− 1 〕
磁気回路に関する次の問い（1）、（2）に答えよ。ただし、鉄心及びコイ
ルの漏れ磁束はなく、鉄心の磁気飽和もないものとし、計算の過程も示すこと。
（1）下図のように、磁路の平均の長さℓ=15×10−1m、断面積 S =5×10−4ｍ2、
透磁率μ= 3×10−3Ｈ/ｍの環状鉄心に、コイルが巻数 N = 1500回で巻かれ
ている。このとき、環状鉄心の磁気抵抗
〔A/Wb〕を求めよ。また、コイ
ルに流れている電流を I = 3Aとしたときの起磁力
〔A〕及び磁束〔Wb〕を
求めよ。
N
I
ℓ
S
（2）
下図のように、（1）と同じ環状鉄心に、一次コイルが巻数 N 1 = 2000回
で、二次コイルが巻数 N 2 = 3000回でそれぞれ巻かれている。このとき、
一次コイルと二次コイルの相互インダクタンス M〔H〕を求めよ。また、
一次コイル及び二次コイルの自己インダクタンスをそれぞれ L〔Ｈ〕
、
1
L〔Ｈ〕
としたとき、 M 、 L 1及び L 2の関係を示せ。
2
N1
N2
L1
L2
注：〔電Ⅰ− 1 〕は〔電Ⅱ− 1 〕と同一の問題である
【電Ⅰ】−1／2
【電Ⅰ】
〔電Ⅰ− 2 〕
次の問い
（1）∼
（3）に答えよ。
（1）
直流送電方式について、交流送電方式と比較した場合の長所及び短所
に言及して、説明せよ。
（2）調相設備について、役割を述べた上で、種類を 3 つ挙げ、それぞれ説
明せよ。
（3）計器用変成器について、役割を述べた上で、種類を 2 つ挙げ、それぞ
れ説明せよ。
〔電Ⅰ− 3 〕
世界的に再生可能エネルギーの普及が進む中、都においても再生可能
エネルギーの導入を推進しています。このような状況を踏まえ、電気技術者の視
点から次の問い
（1）
、（2）
に答えなさい。
（1）風力発電について、風速と風力エネルギーの関係式を示した上で、特
徴を説明しなさい。
（2）
都の施設において、再生可能エネルギーをエネルギー源として活用す
る設備を導入する場合、どのような施設でどのような再生可能エネルギー
の活用を図るべきか、それらの組合せの例（風力エネルギーは除く。）
を 2 つ挙げ、それぞれ理由を示した上で、発電した電力の利用のあり方
について、あなたの考えを論じなさい。
（
（1）、（2）合わせて1 , 000字以上1 , 500字程度）
注：〔電Ⅰ− 3 〕は〔電Ⅱ− 3 〕と同一の問題である
【電Ⅰ】−2／2
【電Ⅱ】
次の〔電Ⅱ− 1 〕
、〔電Ⅱ− 2 〕、〔電Ⅱ− 3 〕の全てに答えよ。
〔電Ⅱ− 1 〕
磁気回路に関する次の問い（1）、（2）に答えよ。ただし、鉄心及びコイ
ルの漏れ磁束はなく、鉄心の磁気飽和もないものとし、計算の過程も示すこと。
（1）下図のように、磁路の平均の長さℓ=15×10−1m、断面積 S =5×10−4ｍ2、
透磁率μ= 3×10−3Ｈ/ｍの環状鉄心に、コイルが巻数 N = 1500回で巻かれ
ている。このとき、環状鉄心の磁気抵抗
〔A/Wb〕を求めよ。また、コイ
ルに流れている電流を I = 3Aとしたときの起磁力
〔A〕及び磁束〔Wb〕を
求めよ。
N
I
ℓ
S
（2）
下図のように、（1）と同じ環状鉄心に、一次コイルが巻数 N 1 = 2000回
で、二次コイルが巻数 N 2 = 3000回でそれぞれ巻かれている。このとき、
一次コイルと二次コイルの相互インダクタンス M〔H〕を求めよ。また、
一次コイル及び二次コイルの自己インダクタンスをそれぞれ L〔Ｈ〕
、
1
L〔Ｈ〕
としたとき、 M 、 L 1及び L 2の関係を示せ。
2
N1
N2
L1
L2
注：〔電Ⅱ− 1 〕は〔電Ⅰ− 1 〕と同一の問題である
【電Ⅱ】−1／2
【電Ⅱ】
〔電Ⅱ− 2 〕
次の問い
（1）∼
（3）に答えよ。
（1）
オペアンプの特徴を述べた上で、オペアンプを使用した演算回路の例
を 1 つ挙げ、回路図を示して説明せよ。
（2）赤外線センサを動作原理により 2 つに分類し、それぞれ説明せよ。
（3）ＰＩＤ制御について説明せよ。
〔電Ⅱ− 3 〕
世界的に再生可能エネルギーの普及が進む中、都においても再生可能
エネルギーの導入を推進しています。このような状況を踏まえ、電気技術者の視
点から次の問い
（1）、
（2）に答えなさい。
（1）風力発電について、風速と風力エネルギーの関係式を示した上で、特
徴を説明しなさい。
（2）都の施設において、再生可能エネルギーをエネルギー源として活用す
る設備を導入する場合、どのような施設でどのような再生可能エネルギー
の活用を図るべきか、それらの組合せの例（風力エネルギーは除く。）
を 2 つ挙げ、それぞれ理由を示した上で、発電した電力の利用のあり方
について、あなたの考えを論じなさい。
（（1）、（2）合わせて1 , 000字以上1 , 500字程度）
注：
〔電Ⅱ− 3 〕は〔電Ⅰ− 3 〕と同一の問題である
【電Ⅱ】−2／2

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