令和3年度　理論科目　問6　電験3種過去問

2024年1月20日 18:50

問題

この問題は、一見すると面倒いように見える。しかし、オームの法則のみで解けるので、得点を取りやすい。
この問題で気をつけるべきポイントは、上限値の$${100\,{\rm{A}}}$$と$${20\,{\rm{V}}}$$である。あとは、単純な直列回路なので、計算するのみである。

まず、$${\rm{SW}_{1}}$$と、$${\rm{SW}_{2}}$$が閉じている時の回路は、図1になる。

この時に回路に発生する電圧$${V_{1}}$$は、

$$
V_{1}=100\times 0.1=10\,{\rm{V}}\tag{1}
$$

となる。電圧$${V_{1}}$$が定電圧モードの値以下なので、電流は定電流モードの$${100\,{\rm{A}}}$$で流れることができる。
次に、$${\rm{SW}_{1}}$$を開いた時の回路は、図2のようになる。

この時に回路に発生する電圧$${V_{2}}$$は、

$$
V_{2}=100\times 0.2=20\,{\rm{V}}\tag{2}
$$

となる。この時は、定電圧モードかつ定電流モードの状態となっている。
よって、電流は、$${100\,{\rm{A}}}$$が流れる。
次に、$${\rm{SW}_{2}}$$を開いた時の回路は、図3のようになる。

この時に回路に発生する電圧$${V_{3}}$$は、

$$
V_{3}=100\times 1=100\,{\rm{V}}\tag{3}
$$

となってしまうため、定電圧モードに抑制され回路電圧$${V_{3}}$$は、$${20\,{\rm{V}}}$$となる。
そのため、図3の回路の電流$${I_{3}}$$は、

$$
I_{3}=\frac{20}{1}=20\,{\rm{A}}\tag{4}
$$

となる。よって、電流波形は(2)のようになる。

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