今回は平成26年度 機械科目 A問題10を解説します。★パワエレ28（令和6年度上期A問題10）と同じ回路・同じテーマの再出題で、選択肢の並び順が異なります。RL負荷の単相半波ダイオード整流回路で、環流ダイオードの有無による波形の違いを問う空欄補充問題です。
スイッチS開放時（環流ダイオードなし）：リアクトルLのためidはvsより位相遅れの波形5、edはidが0になるまで負電圧が現れる波形1。スイッチS閉時（環流ダイオードあり）：vs<0の瞬間に環流ダイオードが導通しed≒0となる波形2、電流が流れる期間はSを開いたときより長くなります。
ほぼ同じ問題が 【機械】令和6年度上期A問題10 でも出題されています。出題パターンが固定なので、セットで解けば確実な得点源になります。
平成26年度 機械科目 A問題10：問題文と選択肢
まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。
電験3種 機械科目 【パワーエレクトロニクス】 平成26年度 A問題10
次の文章は，単相半波ダイオード整流回路に関する記述である。
抵抗とリアクトルとを直列接続した負荷に電力を供給する単相半波ダイオード整流回路を図1に示す。スイッチSを開いて運転したときに，負荷力率に応じて負荷電圧edの波形は図2の（ア）となり，負荷電流idの波形は図2の（イ）となった。次にスイッチSを閉じ，環流ダイオードを接続して運転したときには，負荷電圧edの波形は図2の（ウ）となり，負荷電流の流れる期間は，スイッチSを開いて運転したときよりも（エ）。
上記の記述中の空白箇所（ア），（イ），（ウ）及び（エ）に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
（ア） （イ） （ウ） （エ） (1) 波形2 波形4 波形3 長くなる (2) 波形1 波形5 波形2 長くなる (3) 波形1 波形5 波形3 短くなる (4) 波形1 波形4 波形2 長くなる (5) 波形2 波形3 波形3 短くなる
出題のポイント：環流ダイオードによる波形変化
S開放時は環流ダイオードがなく、RL負荷電流idは電源電圧より遅れて波形5となり、負荷電圧edには負電圧区間が現れて波形1となります。Sを閉じると負電圧期間に環流ダイオードが導通してed≒0の波形2となり、負荷電流の流れる期間は長くなります。
ポイント解説：環流ダイオードの役割
パワエレ28（令和6年度上期A問題10）と同じ回路・同じテーマの再出題です。S開放時：電流idは電源電圧より位相の遅れた波形（波形5）、負荷電圧edはidが0になるまで負電圧が現れる波形（波形1）。S閉時：環流ダイオードが導通しed≒0となる波形（波形2）、電流の流れる期間は長くなります。
問題の解説：波形1・5・2と通流期間
STEP1 （ア）（イ）S開放時の波形を判定する
S開放時、電流idは電源電圧より位相の遅れた波形5、負荷電圧edはidが0になるまで負電圧が現れる波形1となります。
STEP2 （ウ）（エ）S閉時の波形と電流の流れる期間を判定する
S閉時は環流ダイオードが導通しed≒0となる波形2、電流の流れる期間はS開放時よりも長くなります。
STEP3 組合せを選ぶ
（ア）波形1，（イ）波形5，（ウ）波形2，（エ）長くなる、の組合せに一致するのは(2)です（パワエレ28とは選択肢の並びが異なります）。
答え：(2)
💡 覚え方
環流ダイオードなし：電流位相遅れ・edに負電圧発生。環流ダイオードあり：ed≒0で電流が流れる期間が長くなる。パワエレ28と同一問題。
⚠️ よくある間違い
パワエレ28の答え(3)を条件反射で書かない。この問題の選択肢では同じ内容が(2)の位置にある。
まとめ
| （ア） | 波形1 |
| （イ） | 波形5 |
| （ウ） | 波形2 |
| （エ） | 長くなる |
| 答え | (2) |
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