今回は平成18年度 理論科目 A問題14を解説します。2個の固定コイル(A・C)と1個の可動コイル(B)からなる計器の測定原理(計器の種類・使用回路・端子接続)に関する空欄を埋める問題です。
固定コイルと可動コイルの2つのコイルに電流を流し、その積に比例するトルクで動く計器は電流力計形。電流の向きが両コイルで同時に反転するため、交流でも一定方向のトルクが得られ、交流・直流両用で電力測定に使われます。
出題のポイント

平成18年度 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】 平成18年度 A問題14
2個の固定コイル(A・C)と1個の可動コイル(B)で構成される計器について、その測定原理、種類(ア)、使用回路(イ)、及び電流コイル・電圧コイルの端子接続方法(ウ)を答える。この計器を電力計として用いる。
計器の種類(ア)、使用回路(イ)、端子接続方法(ウ)の組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
(ア) (イ) (ウ) (1) 電流力計形 交流及び直流 固定=電流(直列)・可動=電圧(並列) (2) 誘導形 交流専用 固定=電圧(並列)・可動=電流(直列) (3) 可動鉄片形 交流及び直流 固定=電流(直列)・可動=電圧(並列) (4) 電流力計形 交流専用 固定=電圧(並列)・可動=電流(直列) (5) 誘導形 交流及び直流 固定=電圧(並列)・可動=電流(直列)
ポイント解説:固定×可動コイルの積=電流力計形、電力を交流直流両用で測る
固定コイル2個の間に可動コイル1個を置き、両方に電流を流してその積に比例するトルクで動く計器は(ア)電流力計形。電流の向きが両コイルで同時に反転するので、交流でも駆動トルクの向きが一定になり、(イ)交流及び直流の両方で使える。
電力計として使うときは、(ウ)固定コイル(電流コイル)を負荷と直列にして負荷電流を流し、可動コイル(電圧コイル)を負荷と並列にして負荷電圧に比例する電流を流す。すると駆動トルク∝(負荷電流)×(負荷電圧)∝負荷電力となり、指針が電力を指す。この接続を満たす端子の組合せが正解で、答えは(1)。
問題の解説
STEP1 計器の種類
固定コイル×可動コイルの積でトルク→電流力計形(ア)。
STEP2 使用回路
両コイルの電流が同時に反転→交流でもトルク一定→交流及び直流(イ)。
STEP3 端子接続
固定=電流コイル(直列)、可動=電圧コイル(並列)(ウ)。答えは(1)。
答え:(1)
💡 覚え方
電流力計形=固定コイル×可動コイルの積でトルク→電力を測定、交流直流両用。電力計は電流コイル(固定)を直列、電圧コイル(可動)を並列に接続。積が(電流)×(電圧)∝電力。
⚠️ よくある間違い
電流力計形は交流直流両用(交流専用ではない)。電流コイルは固定側で直列、電圧コイルは可動側で並列。誘導形(電力量計)や可動鉄片形と混同しない。
まとめ
| (ア)種類 | 電流力計形(固定×可動の積) |
| (イ)使用回路 | 交流及び直流 |
| (ウ)接続 | 固定=電流(直列)・可動=電圧(並列) |
| 原理 | トルク∝電流×電圧∝電力 |
| 答え | (1) |
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