パワエレ15【電験3種 機械】降圧チョッパの負荷電流の平均値（パワエレ14の類題）！平成27年 A問題10 完全解説

今回は平成27年度 機械科目 A問題10を解説します。★パワエレ14（令和7年度上期A問題10）と全く同じ数値設定の再出題で、選択肢の並び順だけが異なります。直流電源電圧E＝400V、平滑リアクトルL＝1mH、負荷抵抗R＝10Ω、通流率d＝0.6の降圧チョッパの負荷電流平均値を求めます。

降圧チョッパの負荷電圧平均値は V_R＝dE。電流はオームの法則で I_R＝V_R/R と求まります。

平成27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27年度 A問題10

　図のような直流チョッパがある。直流電源電圧 E＝400〔V〕，平滑リアクトル L＝1〔mH〕，負荷抵抗 R＝10〔Ω〕，スイッチSの動作周波数 f＝10〔kHz〕，通流率 d＝0.6 で回路が定常状態になっている。Dはダイオードである。このとき負荷抵抗に流れる電流の平均値〔A〕として最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

（1）2.5　（2）3.8　（3）16.0　（4）24.0　（5）40.0〔A〕

出題のポイント：降圧チョッパの平均負荷電流

降圧チョッパの定常平均負荷電圧はVR＝dEです。次にオームの法則IR＝VR/Rで平均負荷電流を求めます。d＝0.6、E＝400V、R＝10Ωより、VR＝240V、IR＝24.0Aです。Lとスイッチング周波数fはリプルに関係しますが、この平均値計算には使いません。

ポイント解説：平均電圧から平均電流を求める

パワエレ14（令和7年度上期A問題10）と全く同じ数値設定・同じ回路の再出題です。降圧チョッパの負荷電圧平均値は \(V_R=dE\)、電流平均値は \(I_R=V_R/R\) で求めます。

問題の解説：平均負荷電流24.0A

STEP1　負荷電圧の平均値 VR を求める

V_R＝dE＝0.6×400＝240 V

STEP2　オームの法則で電流の平均値 IR を求める

I_R＝V_R/R＝240/10＝24.0 A

最も近いのは(4) 24.0です（パワエレ14とは選択肢の並び順が異なる点に注意）。

答え：(4)

まとめ

VR＝dE	0.6×400＝240V
IR＝VR/R	240/10＝24.0A
答え	(4)

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