電気及び電子計測12【電験3種 理論】偏位法と零位法の違いを理解する(測定方法の空欄補充)!令和4年度上期 A問題14 完全解説

電験3種 理論科目【電磁気(電気及び電子計測)】令和4年度上期 A問題14 (ア)偏位法(指針の振れで読む)(イ)零位法(既知量と平衡させる精密測定)(ウ)ホイートストンブリッジ→(1)

今回は令和4年度上期 理論科目 A問題14を解説します。電気計測の代表的な測定方法「偏位法」と「零位法」の違いに関する記述の空欄(ア)〜(ウ)を埋める問題です。

偏位法は指示計器のように指針の振れで測定量を読む方法、零位法は既知量を測定量に平衡させて読む精密測定法です。零位法の代表例がホイートストンブリッジであることを押さえましょう。

出題のポイント

目次

令和4年度上期 理論科目 A問題14: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 理論科目 電気及び電子計測 令和4年度上期 A問題14 問題文
令和4年度上期 理論科目 A問題14 問題文

電験3種 理論科目 【電気及び電子計測】 令和4年度上期 A問題14

 次の文章は、電気計測に関する記述である。

 電気に関する物理量の測定に用いる方法には各種あるが、指示計器のように測定量を指針の振れの大きさに変えて、その指示から測定量を知る方法を(ア)法という。これに比較して精密な測定を行う場合に用いられている(イ)法は、測定量と同種類で大きさを調整できる既知量を別に用意し、既知量を測定量に平衡させて、そのときの既知量の大きさから測定量を知る方法である。(イ)法を用いた測定器の例としては、(ウ)がある。

上記の記述中の空白箇所(ア)〜(ウ)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)
(1)偏位零位ホイートストンブリッジ
(2)間接差動誘導形電力量計
(3)間接零位ホイートストンブリッジ
(4)偏位差動誘導形電力量計
(5)偏位零位誘導形電力量計

ポイント解説:偏位法(指針の振れ)と零位法(平衡させる)

(ア)偏位法:指示計器のように、測定量を指針の振れの大きさに変え、その指示から測定量を読み取る方法。簡便だが計器の誤差がそのまま影響する。(イ)零位法:測定量と同種類の調整できる既知量を用意し、両者を平衡させて(検出器の指示を零にして)、そのときの既知量から測定量を求める精密測定法。

(ウ)零位法を用いた測定器の代表例がホイートストンブリッジ。検流計に電流が流れない平衡条件から未知抵抗を精密に求める。誘導形電力量計は偏位法(回転数で積算)なので(ウ)には当てはまらない。よって(ア)偏位・(イ)零位・(ウ)ホイートストンブリッジの組合せ、答えは(1)。

問題の解説

STEP1 (ア)偏位法

指針の振れの大きさから測定量を読む方法=偏位法。

STEP2 (イ)零位法

既知量を測定量に平衡させて読む精密測定法=零位法。

STEP3 (ウ)例

零位法の例=ホイートストンブリッジ。組合せは(1)。

答え:(1)

💡 覚え方
偏位法=指針の振れで読む(指示計器)。零位法=既知量を平衡させて読む精密法(例:ホイートストンブリッジ、電位差計)。誘導形電力量計は偏位法。

⚠️ よくある間違い
ホイートストンブリッジ=零位法。零位法は「平衡(検出器の指示が零)」がキーワード。誘導形電力量計や間接法・差動法を選ばない。

まとめ

(ア)偏位法指針の振れの大きさで読む
(イ)零位法既知量を平衡させて読む精密測定
(ウ)ホイートストンブリッジ(零位法の例)
答え(1)

▼あわせて解きたい関連問題
・内部抵抗の異なる2電流計の並列(電気及び電子計測11):【理論】令和4年度下期 B問題16

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