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2008年12月31日 (水)

プラズマディスプレイ

◆機械「プラズマディスプレイに関する問題」

次のプラズマディスプレイに関する記述で誤っているのはどれか。

1.視野角が広い。
2.コントラストが高い。
3.大形化が容易だが、小型化が難しい。
4.液晶ディスプレイと比較して消費電力が大きい。
5.パソコン用ディスプレイに需要が期待される。

解答

5.

解説

1.プラスの粒子(この場合は原子核)とマイナスの粒子(電子)が
ほぼ同等の数だけ自由に入り乱れて振舞っている状態を
「プラズマ(plasma)」と呼んでいる。

2.雷を挙げることができる。これは空気との摩擦によって帯電し、
高電圧の状態になった雷雲どうしの放電によって生じる高濃度のプラズマ
である。

3.低温低圧のプラズマ放電を「グロー放電」といい、
高温では「アーク放電」という。

4.低温)プラズマでは、多くの分子は基底状態にあるが、
電離した高エネルギーの電子がいくつか存在している。
この高速電子が中性の原子や分子に衝突してその粒子を励起する。
これらの粒子が励起状態から基底状態に戻るときに発光する。
これによってプラズマの存在を知ることができる。

5.プラズマディスプレイはこの原理を利用して、小さなプラズマ発光装置を
たくさんつくり、それをつなげて情報信号で制御することでディスプレイに
したものである。

プラス面
 ・大画面
  32型~60型超
 ・薄型・軽量
  一般的にいってCRTの10分の1の厚さ、6分の1の重量
 ・視野角
  160°以上でブラウン管並の広視野角
 ・画質
  歪みのない鮮明表示・自発光による高画質
 ・磁気の影響を受けにくい

マイナス面
 ・価格の問題
  CRTと同等になることは考えにくいが、業界では1インチ一万円以下に
  なると普及するとされている
 ・消費電力
  LCDが標準150Wに対し、プラズマは250W
 ・小型化
  最近では32型が可能になったが、基本的に小型化は難しい。
  消費電力などの点も含めて、用途に応じて液晶とのすみわけが
  進むと思われる。

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水力発電所

◆問題2.電力「水力発電所に関する問題」

水力発電所におけるサージタンクの働きで、次の内誤っているのはどれか。

1.負荷の急変による衝撃を吸収する。
2.バルブの開閉による衝撃を吸収する。
3.停電事故による負荷の遮断による衝撃を吸収する。
4.気温の変化による水圧鉄管の膨張を吸収する。
5.サージタンクはタンクより上流にも、水撃圧は伝達する。

解答

4.

解説

サージタンクは、圧力管路の途中に設け、水車の起動/停止時に発生する
水撃を緩和するもの。
よって、
サージタンク:タンクより上流にも、水撃圧は伝達する。

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2008年12月29日 (月)

磁力線

◆理論「磁力線に関する問題」

下記の磁力線に関する記述で誤っているのはどれか。

1.磁力線はS極から出てN極に向かう。
2.磁力が強いほど、磁力線の数が多い。
3.磁石が発生する磁力線はいくら使っても基本的には減少しない。
4.磁力線は非磁性体を透過する。
5.磁力線にはゴム紐のような張力が存在する。

解答

1.

解説

磁力線はN極から出てS極に向かう。
(磁石内部ではS極からN極に向かう。)

【磁力線】 磁力線 a line of magnetic force
磁場の中で、その上の各点における接線の方向が磁場の方向に一致するような
曲線。磁石の上に置いた紙の上に砂鉄をまくと、砂鉄は磁力線状の文様を描く。

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2008年12月28日 (日)

金属管工事

◆法規「金属管工事に関する問題」

低圧屋内配線を金属管工事で施設する場合の記述として、誤っているのは
次の内どれか。

1.電線に600Vビニル絶縁電線のより線を使用した。
2.使用電圧が200(V)であり、かつ、施設場所が乾燥しおり、金属管の
長さが3(m)であるため、管に施すD種接地工事を省略した。
3.絶縁電線相互を接続し、接続部分をその電線の絶縁物と同等以上の
絶縁効力のあるもので十分被覆した上で、接続部分を金属管内に収めた。
4.コンクリートに埋め込む部分は、厚さ1.2(mm)の電線管を使用した。
5.水気のある場所に施設する部分の電線管には、防湿装置を施した。

解答

3.

解説

金属管内で電線に接続点を設けてはならない。

絶縁電線、原則としてより線を使用する
(但し直径3.2mm以下は単線で良い)
金属管内では、電線を接続してはいけない
1回路内の電線を全て同一管内に収めること
(電磁的不平衡を起こさせないようにするため)

管相互の接続は必ずカップリングで接続し、電気的にも接続しなければならない。
腐食する恐れがある場合は、その箇所を塗料などで管を保護しなければならない。
湿気、または水気のある場所に施設するには防湿装置が必要である。
接続点の抵抗を小さくするために、ボンド接続をしなければならない。
コンクリート埋め込み管は、管相互の間隔は3㎝以上とする。
また、スラブには管の太さの1/3以上の管を埋め込んではならない。

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2008年12月27日 (土)

三相誘導電動機

◆機械「三相誘導電動機に関する問題」

三相誘導電動機が一定電圧で運転中に周波数が下った時の現象で誤っている
のはどれか。

1.回転速度が低下する。
2.漏れリアクタンスが増加する。
3.ギャップの磁束密度が増加する。
4.励磁電流が増加する。
5.力率が低下する。

解答

2.

解説

周波数が下がると、同期速度120f/pが低下するので、回転数も低下し、
漏れリアクタンス2πfLも低下する。

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2008年12月26日 (金)

絶縁材料

◆電力「絶縁材料に関する問題」

発電機の絶縁材料に要求される性質として、不適切なものは次の内どれか。

1.誘電損が小さい。
2.コロナの発生が少ない。
3.湿気を吸収しにくい。
4.機械的強度が大きい。
5.熱の伝導率が小さい。

解答

5.

解説

熱の伝導率(放熱性)が大きいことが必要。
発電機の絶縁には、マイカテープ、ハードプレスマイカ、
ポリエステルコンパウンド形成物が使われている。

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2008年12月25日 (木)

電気力線

◆理論「電気力線に関する問題」

下記の電気力線に関する記述で誤っているのはどれか。

1.電気力線は正電荷から出て負電荷に入る。
2.電気力線の接線方向はその点の電界の方向を示す。
3.電気力線は引っ張られたゴムのように縮まろうとする。しかし互いに
反発しあって交わることはない。
4.電気力線は導体の表面から直角に出入りする。
5.真空中の1cの正電荷から、電気力線はε0(真空中の誘電率)本発生する。

解答

5.

解説

電気力線(Line of Force)

性質

1. 電気力線は正電荷から始まり、負電荷に終わる。電荷の存在しないところで
電気力線が発生したり、消滅することはない。
2. 電気力線上の点における接線の方向が電場である。
3.電気力線は交わらない。
4.電気力線は導体の表面から直角に出入りする。
  電気力線の密度(電気力線と垂直な面における、1m2あたりの電気力線の本数)
は、電場の大きさを表す。
5. 真空中の1cの正電荷から、電気力線は1/ε0本発生する。

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2008年12月24日 (水)

同期機

◆機械「同期機に関する問題」

つぎに示す同期機の特徴の中で誤っているのはどれか。

1.回転子が永久磁石あるいは直流電磁石でできている。
2.回転磁界と同じ速度で回る。
3.回転速度を同期速度といい、極数で決まる。
4.現在使われている交流発電機は、ほとんどが同期速度で回転させる
同期発電機である。
5.ブラシレス発電機は、回転軸に取り付けたシリコン整流器で交流を
直流に変換し、励磁電流として用いている。

解答

3.

解説

3.回転速度を同期速度といい、極数と周波数で決まる。・・・が正解。

同期速度 Ns (rpm) は、交流電源の周波数 f (Hz) と、
磁極の数 p により決定する。
Ns=120f/p

同期速度と、実際の回転子の回転速度とが等しい状態を、
「同期した状態」という。
同期速度と実際の回転速度とが同期する回転機を同期機(どうきき)、そ
うでないものを非同期機(ひどうきき)という。

同期機においても、負荷が大きすぎると同期速度と実
際の回転速度とが一致しなくなる。 そうした状態を脱調(だっちょう)
といい、通常の同期機はひとたび脱調すると自力で同期状態に
復帰することが困難なため、すぐに運転を停止させることが望ましい。

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2008年12月22日 (月)

水車の比速度

◆電力「水車の比速度に関する問題」

次の1.~5.は水車の比速度(m・kW)の範囲を示したものである
誤っているのはどれか。

1.ペルトン水車    :120~230
2.フランシス水車   :60~300
3.斜流水車      :120~350
4.プロペラ水車    :250~850
5.カプラン水車)   :250~850

解答

1.    

解説

ペルトン水車の比速度は12~23(m・kW)が正解

比速度(ひそくど)は、実物水車を相似形で縮小したとき、
単位落差で単位出力を発生するために必要な回転数である。
比速度は次式で示される。

Ns=N(√P/H^(5/4))

Ns : 比速度 [m・kW]
N : 実物水車の回転数 [rpm]
H : 実物水車の有効落差 [m]
P : 実物水車のランナもしくはペルトン水車のノズル1個当たりの出力 [kW]

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2008年12月21日 (日)

圧電効果

◆理論「圧電効果に関する問題」

下記の圧電効果に関する記述で誤っているのはどれか。

1.圧電効果はピエゾ効果とも呼ばれる。
2.圧電物質としては、ロッシェル塩、チタン酸バリウムなどがある。
3.圧電物質に磁場をかけると磁場に比例したひずみが生じる。
これを逆圧電効果とよぶ。
4.圧電効果、逆圧電効果は機械的変位と電気信号との相互変換に利用される。
5.結晶が圧電効果を示すか否かは結晶の点群対象性によって決り、
32の晶族のうち圧電効果を示すものは20晶族である。

解答

3.

解説

3.圧電物質に電場をかけると電場に比例したひずみが生じる。
これを逆圧電効果とよぶ。・・・が正解

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2008年12月20日 (土)

電気用品取締法改正

◆法規「絶縁耐力試験に関する問題」

平成13年4月に「電気用品取締法」(旧法)を改正する法律が公布されたが、
この新しい法律の名前を書きなさい。

解答

「電気用品安全法」

解説

平成11年8月に「電気用品取締法」(旧法)を、「電気用品安全法」と改正する
法律が公布され、平成13年4月から施行されることになった。
これにより国の事前規制が廃止されるなど、特に基準認証においては民間機関
による第三者認証制度の導入など、大幅な改正が行われている。

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2008年12月19日 (金)

サーボ機構

◆機械「サーボ機構に関する問題」

サーボ機構において、制御量とするものとして、次の内誤っているのはどれか。

1.位置
2.速度
3.加速度
4.方位
5.重量

解答

5.重量

解説

サーボ機構とは、ある物体の角度、位置、姿勢など、
その幾何学的な位置を自動制御する技術を総称している。
そして、サーボ機構の場合には入力信号に比べて出力の制御を
する力が大きくなるのが普通である。

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2008年12月18日 (木)

原子力発電所

◆電力「原子力発電所の種類に関する問題」

次に示す原子力発電所の内、天然ウランを燃料として使用するものはどれか。

1.沸騰水型原子力発電所(BWR)
2.加圧水型原子力発電所(PWR)
3.カナダ型重水炉原子力発電所 (CANDU)
4.重水減速・沸騰軽水冷却型原子力発電所(ATR)
5.高速増殖炉型原子力発電所(FBR)

解答

3.カナダ型重水炉原子力発電所 (CANDU)

解説

カナダ型重水炉原子力発電所は、中性子吸収の少ない重水を減速材及び
冷却材として使用し、天然ウランを燃料とする発電所である。

 カナダでは天然ウランが豊富だが、天然ウランを濃縮せずに使える
重水炉に注目して開発を行い、ロルフトン原子力発電所(1962年臨界)を
建設した。これが後にCANDU(Canadian Deuterium Uranium Reactor)
と呼ばれるカナダ独特の重水減速・重水冷却型原子力発電所の
原型となった。

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2008年12月17日 (水)

レンツの法則

◆理論「レンツの法則に関する問題」

下記の(A)、(B)の内レンツの法則を表しているのはどちらか。

(A)ある回路に電磁誘導によって誘起される起電力eは、
その回路と鎖交する磁束数Φが時間的に変化する割合dΦ/dtに等しい

(B)磁束Φが変化する場合には、その変化を妨げる方向に電流を
流そうとする起電力が誘起される

解答

(B)

解説

レンツの法則
「電磁誘導によってコイルに誘導される起電力は、その起電力によって
流れる電流がコイル内の磁束の変化を妨げるような方向に生ずる」
 電磁誘導に関する発見は19世紀に何人かの科学者によってなされた。
ドイツの物理学者レンツ(Heinrich Friedrich Emil Lenz 1804~1865)は
上記の現象を1834年に発表している。

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2008年12月16日 (火)

絶縁耐力試験

◆法規「絶縁耐力試験に関する問題」

最大使用電圧が400(V)の交流発電機を直流電圧で絶縁耐力試験を
行う場合、その試験電圧として適切な値を求めよ。
ただし、試験電圧は巻線と大地との間に連続して10分間加えるものとする。

解答

960(V)

解説

最大使用電圧が7000(V)以下の400(V)であるので、
交流電圧で絶縁耐力試験を行うのであれば、その1.5倍でいいが、
直流電圧で行うとあるので、さらに1.6倍する。
したがって、求める電圧Vtは、

Vt=400×1.5×1.6=960(V)

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2008年12月15日 (月)

UPS

◆機械「UPSに関する問題」

UPSにおいて、交流を直流に変換する部分はつぎのA,Bの内どちらか。

A.コンバータ
B.インバータ

解答

A.コンバータ

解説
電池や発電機を内蔵し、停電時でもしばらくの間コンピュータに
電気を供給する装置。ユーザはこの間に安全にシステムを
終了することができる。

回路は、入力の交流電力を直流に変換するコンバータや、直流電力を
交流電力に変換するインバータなどで構成されている。

【常時インバータ方式】
常時整流器(交流から直流に常時変換する機器)からインバータ
(直流から交流に逆変換する機器)を通して、
正弦波(電圧が時間とともに同じ変化をくりかえしている状態)
出力で給電する方式

【常時商用方式】
 平常時は常に商用電源から供給し、停電などの電源障害が発生したときは、
出力側スイッチを内蔵されているバッテリに切り替え、
インバータから給電する方式。

【ラインインタラクティブ方式】
 常時インバータ方式と常時商用方式の持つメリット、
デメリットを最大公約数的に活かした方式

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2008年12月13日 (土)

ガバナー

◆電力「ガバナー(調速機)に関する問題」

つぎの水力発電に関する文中の空白(A)に当てはまる字句を解答群の
中より選びなさい。

ガバナーは水車の回転速度を一定に保つため、(A)「   」の開度を
調節する装置である。
調速機の制御には電動式サーボモーター方式が用いられる。

解答群
1.デフレクタ
2.ダンパ
3.ガイドベーン
4.ノズル
5.ゲート

解答

3.ガイドベーン

解説

ガイドベーン
水車内で、流量を調整又は遮断する装置。魚型の羽根があり、これを円周上に
並べて、水を効率よく加速して、ランナーに導入する一種の水口である。

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2008年12月12日 (金)

右ねじの法則

◆理論「右ねじの法則に関する問題」

「電流の方向を右ねじの進む方向にあわせると、その電流によって生じる
磁界の方向は、右ねじの回転方向と一致する」という法則を発見した人の
名前は次の内どれか。

1.ガウス
2.アンペア
3.ファラデー
4.レンツ
5.クーロン

解答

2.アンペア

解説

この法則は1820年フランスのアンペアが発見し発表したものである。それ故
アンペアの右ねじの法則という。

アンペアの右ねじの法則

アンペールは実験で2本の電流のあいだに働く力を観測し、
そして実験結果をアンペールの法則にまとめ、
それ以前に発見されていた電磁気の現象を説明することに成功した。
アンペールは、電流を流すと、電流の方向を右ネジの進む方向として、
右ネジの回る向きに磁場が生じることを発見した。

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2008年12月11日 (木)

ヒューズ

◆法規「ヒューズに関する問題」

電路に施設する過電流遮断機の規制に関する記述として、誤っているのは
次の内どれか。

1.低圧電路に使用するヒューズは、水平に取り付けた場合において、
定格電流の1.3倍の電流に耐えること。
2.低圧電路に使用する配線用遮断機は、定格電流の1倍の電流で自動的に
作動しないこと。
3.低圧電路に施設する過負荷保護装置と短絡保護専用遮断機を組合わせた
装置は、専用の一つの箱の中に収めたものであること。
4.高圧電路に用いる非包装ヒューズは、定格電流の1.25倍の電流に
耐え、かつ、2倍の電流で2分以内に溶断するものでなければならない。
5.非包装ヒューズは、原則として、つめ付きヒューズでなければ使用しては
ならない。

解答

1.

解説

「定格電流の1.1倍の電流に耐えること」が正しい。

低圧ヒューズ
http://www.fuse.co.jp/fuse/fuse02.html

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2008年12月10日 (水)

電池

◆機械「電池に関する問題」

次の電池に関する記述で誤っているのはどれか。

1.電池は大別して、化学電池、物理電池、生物電池等に分けられる。
2.1次電池は、充電して何度も使用することができる。
3.2次電池には、鉛電池、ニッケル・カドミウムアルカリ電池、
ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等がある。
4.物理電池には、太陽電池、熱起電力電池原子力電池等がある。
5.生物電池には、酵素電池や微生物電池がある。

解答

2.1次電池は、充電して何度も使用することができる。

解説

二次電池は充電して何度でも使える電池のことであり、
一次電池は放電が一度きりの電池のことである。

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2008年12月 9日 (火)

◆問題2.電力「水力発電所に関する問題」
次の(1)から(5)の記述に適合するダムの形式を(A)から(E)の
中から選びなさい。

(1)上流へアーチ状に張り出した構造のコンクリートダム。
アーチを利用してし水圧などの外力を両岸で支える。重力式コンクリートダム
に比べコンクリートの量が少なくて済む。

(2)堤自身の重力により、水圧等の外力に抵抗する形式のダム。
構造は、一般的には直線型で、横断面は三角形で構成されており、
日本ではこの形式のダムがもっとも多い。

(3)重力式コンクリートダムと同様に堤自身の重力により、水圧等の外力
に抵抗する形式のダム。ダムの中を空洞にすることによりコンクリートの
量を節約しいる。

(4)堤体材料として岩石や、砂利、砂、土質材料を使用するダム。
ダム自身は重力式コンクリートダムと比べ大きいが、断層のある地域や
軟弱地盤に適している。

(5)地盤の強度にあわせて、2種類以上の型式を複合して作るダム。
重力式コンクリートダムとロックフィルダムとの組み合わせが多い。

(A)中空重力式コンクリートダム
(B)複合ダム
(C)アーチ式コンクリートダム
(D)ロックフィルダム
(E)重力式コンクリートダム

解答

(1)-(C)
(2)-(E)
(3)-(A)
(4)-(D)
(5)-(B)

解説

ダムの種類
ttp://www2u.biglobe.ne.jp/~damu/type.htm

ロックフィルダムの例、ロックフィルダムの上流側にコンクリートダム
が見える。
ttp://wwwsoc.nii.ac.jp/jdf/Dambinran/binran/All/All_0541.html

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2008年12月 8日 (月)

ゼーベック効果

◆理論「ゼーベック効果に関する問題」

次の(A)、(B)の現象の内、ゼーベック効果はどちらか。

(A)2つの異なる金属をつなげて、両方の接点に温度差を与えると、
金属の間に電圧が発生し、電流が流れる現象。

(B)2つの異なった金属に電流を流すと、吸熱(または発熱)が起こり、
電流を逆転させると、その関係が反転する現象。

解答

(A)

解説

(A)2つの異なる金属をつなげて、両方の接点に温度差を与えると、
金属の間に電圧が発生し、電流が流れる現象をゼーベック効果という。

(B)2つの異なった金属に電流を流すと、吸熱(または発熱)が起こり、
電流を逆転させると、その関係が反転する現象をペルチェ効果という。

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2008年12月 7日 (日)

高圧ケーブルの耐圧試験

◆法規「高圧ケーブルの耐圧試験に関する問題」

6600Vの高圧ケーブルを耐圧試験する場合、
交流と直流の試験電圧はそれぞれいくらか。

解答

交流:10500(V)
直流:20700(V)

解説

高圧ケーブルを交換したり、新設した場合には耐圧試験を行う。
交流では、公称電圧を1.1で割って、1.15倍して、1.5倍した電圧、
(6600/1.1)×1.15×1.5=10350V
を10分間印加する。

直流の場合は、その2倍でなので、20700Vである。

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2008年12月 5日 (金)

変圧器の過負荷運転

◆機械「変圧器の過負荷運転に関する問題」

次の変圧器の過負荷運転が可能な条件について間違っているのはどれか。

1.周囲温度低下による場合
2.温度上昇試験記録が規定温度上昇値に達しない場合
3.短時間過負荷の場合
4.負荷率が上昇した場合
5.冷却方式を改善した場合(ファン取付け等の場合)

解答

4.負荷率が上昇した場合

解説

油入変圧器運転指針
油入変圧器の過負荷運転については、油入変圧器運転指針(電気学会技術
報告1部第143号昭和61年)によって運用されており、
次のような過負荷運転ができる。

1.周囲温度低下による場合
2.温度上昇試験記録が規定温度上昇値に達しない場合
3.短時間過負荷の場合
4.負荷率が低下した場合
5.冷却方式を改善した場合(ファン取付け等の場合)
6.種々の条件が重なった場合

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2008年12月 4日 (木)

原子力発電所

◆電力「原子力発電所に関する問題」

次の原子力発電所における設備で、加圧水型原子炉には設備されているが、
沸騰水型原子炉には設備されていないものはどれか。

1.原子炉圧力容器
2.復水器
3.蒸気発生器
4.制御棒
5.給水ポンプ

解答

3.蒸気発生器

解説

沸騰水型の原子炉は、圧力容器内で発生した蒸気を直接、タービンに送るので
蒸気発生器は存在しない。

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2008年12月 1日 (月)

等価抵抗、等価リアクタンス

◆理論「等価抵抗、等価リアクタンスに関する問題」

ある負荷に電圧計、電流計、電力計を接続した。
それぞれ200V、10A、1時間で1600Whを示した。
並列接続の等価R、Xを求めよ。

解答

等価抵抗R:25(Ω)
等価リアクタンスX:33.3(Ω)

解説

非常に複雑な回路でも、実際の効果の上からは、たった1本の抵抗、1個の
CやL、それらの直並列接続などで置き換えることができる場合がある。
中味がどんなに複雑でも、「全く同じ電圧-電流特性をもつ別の回路」が
あるならば、それが等価回路である。

この負荷は、1.6(KW)を消費する。R,Xの並列では、
P=VI=V・(V/R)=V^2/R

∴R=(200)^2/1600=25(Ω)
I1=200/25=8(A)

Xの電流I2=√(10^2-8^2)=6(A)

よって、X=200/6=33.3(Ω)

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