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電気工事士試験 · 学習ガイド

平成29年度第一種電気工事士筆記試験の問題・解答解説

学科(旧称:筆記)の問題と公式解答を種別・年度・期・午前午後で区別しています。CBTの出題例は過去の筆記試験とは別種別です。技能の課題は学科と分けて収録しています。

試験の概要
30:00

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コイルの交流回路における電流の特性

電気理論 · 自己インダクタンス / 誘導リアクタンス / 交流回路

図のように、巻数nのコイルに周波数fの交流電圧Vを印加して電流Iを流すとき、電流Iに関する記述として、誤っているものはどれか。

解答・解説を表示

解答

ハ

解説

コイルの自己インダクタンスLは巻数nの2乗および磁路の透磁率に比例します。交流回路における誘導リアクタンスは X_L = 2πfL [Ω] で表され、電流の大きさはオームの法則より I = V / X_L = V / (2πfL) [A] となります。このため電流Iは電圧Vに比例し、周波数fやインダクタンスLに反比例します。

解き方

  1. コイルの誘導リアクタンス X_L = 2πfL および電流 I = V / (2πfL) の関係式を確認します。
  2. 巻数nや鉄心の有無がインダクタンスLを増大させ、周波数fの増加が誘導リアクタンスを大きくする関係を整理します。
  3. 各選択肢の条件変化に対して電流Iが増加するか減少するかを判定し、誤っている記述を選定します。
選択肢 イ不正解
巻数nを増加させるとインダクタンスLが巻数の2乗に比例して増大し、リアクタンスが大きくなるため電流Iは減少します(記述として正しい)。
選択肢 ロ不正解
コイルに鉄心を入れると磁路の透磁率が高くなってインダクタンスLが増大し、リアクタンスが大きくなるため電流Iは減少します(記述として正しい)。
選択肢 ハ正解
周波数fを高くすると誘導リアクタンス X_L = 2πfL が増大するため、電流 I = V / X_L は減少します。設問の「電流Iは増加する」は誤りであるため正解です。
選択肢 ニ不正解
オームの法則 I = V / X_L より、電圧Vを上げると電流Iは電圧に比例して増加します(記述として正しい)。

覚えるポイント

  • コイルの誘導リアクタンスは X_L = 2πfL であり、周波数やインダクタンスに比例して電流を妨げる。

間違えやすいところ

  • コンデンサの容量リアクタンス X_C = 1/(2πfC) と混同し、周波数上昇で電流が増加すると誤解しやすい。

出題の前提:平成29年度第一種電気工事士筆記試験 一般問題 問1

出典:電気技術者試験センター『平成29年度第一種電気工事士筆記試験』
公式問題 p.3 ↗(www.shiken.or.jp)

平成29年度第一種電気工事士筆記試験

参照した公式資料

電気技術者試験センターが公開した平成29年度第一種電気工事士筆記試験の問題・解答資料です。