電気及び電子計測4【電験3種 理論】電気計器(クランプメータ・電子電圧計・接地/絶縁抵抗計)の正誤を判定する!令和6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6年度上期 A問題14 正しいのは(3)ホイートストンブリッジは抵抗を精密測定できる。(4)接地抵抗計と(5)絶縁抵抗計は説明が逆

今回は令和6年度上期 理論科目 A問題14を解説します。クランプメータ・電子電圧計・ホイートストンブリッジ・接地抵抗計・絶縁抵抗計という代表的な電気計器の記述のうち、正しいものを選ぶ問題です。

各計器の「何を・どうやって測るか」を押さえるのがポイント。特に接地抵抗計(接地電極と大地間の抵抗)と絶縁抵抗計(配線・機器の絶縁抵抗)の役割を取り違えないようにしましょう。

出題のポイント

目次

令和6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6年度上期 A問題14 問題文
令和6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6年度上期 A問題14

 電気計器に関する記述として、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

(1)クランプメータは、電線に流れる電流による磁界をはかることで電流が測定できるため、磁界が打ち消し合うように電線1本のみをクランプする。
(2)電子電圧計は、増幅器と可動コイル形計器を組み合わせたもので、内部抵抗が小さく、電圧の測定範囲が数μVから100V程度である。
(3)ホイートストンブリッジは抵抗を精密に測定できる。
(4)接地抵抗計は、屋内配線や機器などの絶縁抵抗を測定する。
(5)絶縁抵抗計は、接地電極と大地との間の抵抗を測定する。

ポイント解説:正しいのは(3)、計器ごとの目的を押さえる

(3)が正しい。ホイートストンブリッジは、既知の抵抗と平衡条件(向かい合う辺の抵抗の積が等しい)を用いて未知抵抗を精密に測定できる。中位の抵抗測定の代表的手法。

(1)誤り:クランプメータは測定したい電線を1本だけ挟むことで、その電流がつくる磁界を検出して電流を測る。往復2本を挟むと磁界が打ち消し合って測れない。よって「磁界が打ち消し合わないように1本のみをクランプ」が正しく、「打ち消し合うように」が誤り。(2)誤り:電子電圧計は増幅器を用いるため入力(内部)抵抗が大きい(高入力インピーダンス)。「小さく」が誤り。(4)(5)は説明が逆:接地抵抗計は接地電極と大地との間の抵抗を、絶縁抵抗計(メガー)は屋内配線や機器の絶縁抵抗を測定する。

問題の解説

STEP1 正しい記述を探す

(3)ホイートストンブリッジは抵抗を精密測定できる→正しい。

STEP2 誤りの記述

(1)クランプは1本のみ(磁界が打ち消し合わないように)、(2)電子電圧計は内部抵抗が大きい。

STEP3 接地計と絶縁計

(4)接地抵抗計=接地電極と大地間、(5)絶縁抵抗計=配線・機器の絶縁抵抗。説明が逆で誤り。答えは(3)。

答え:(3)

💡 覚え方
ホイートストンブリッジ=抵抗精密測定。クランプメータ=1本挟む。電子電圧計=高入力抵抗。接地抵抗計=接地電極〜大地、絶縁抵抗計(メガー)=配線・機器の絶縁。

⚠️ よくある間違い
接地抵抗計と絶縁抵抗計の対象を取り違えない。クランプは1本のみ(磁界が残るから測れる)。電子電圧計の内部抵抗は大きい。

まとめ

(3)正ホイートストンブリッジ=抵抗を精密測定
(1)誤クランプは1本のみ(磁界が打ち消し合わない)
(2)誤電子電圧計は内部抵抗が大きい
(4)(5)誤接地抵抗計と絶縁抵抗計の説明が逆
答え(3)

▼あわせて解きたい関連問題
・ホイートストンブリッジの平衡条件(電気及び電子計測3):【理論】令和6年度下期 B問題16

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