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2009年9月26日 (土)

送電損失

◆電力「送電損失に関する問題」

三相3線式送電線において、力率cosθ1(遅れ)の負荷W1(KW)に
供給しているときの線路損失がL(KW)であった。
力率がcosθ2(遅れ)に、負荷がW2(KW)に変化したときの線路損失を
表す式として、正しいのは次の内どれか。
ただし、受電端の電圧は変わらないものとする。

1. L(W1/W2)^2・(cosθ2/cosθ2)^2

2. L(W2/W2)(cosθ2/cosθ2)^2

3. L(W1/W2)^2・(cosθ2/cosθ1)^2

4. L(W2/W1)^2・(cosθ2/cosθ2)

5. L(W2/W1)^2・(cosθ1/cosθ2)^2


解答

5.


解説

1線の抵抗Rと送電電圧Vが一定であれば、LはW^2に比例し、
(cosθ)^2に反比例する。

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2009年9月24日 (木)

半導体

◆理論「半導体に関する問題」

次の半導体に関する記述の内、正しいものを選びなさい。

1.純粋なGeやSiのキャリアは、正孔と電子の数が同じである。

2.GeやSiに微量の5価の原子を含むと正孔が過剰となる。

3.GeやSiに微量の3価の原子を含むと電子が過剰となる。

4.P形半導体では、電子がキャリアとなる。

5.N形半導体では、正孔がキャリアとなる。


解答

1.


解説

半導体は、禁止帯の幅が狭いため常温で若干の電子はこれを飛び越すことができる。
充満帯から電子が抜け出した後の空いた席は他の電子が入り込むことができる。

純粋なGeやSiでは、伝導帯の電子と正孔は同数であるが、不純物を微量
混ぜることにより、伝導帯の電子と正孔の数や比率を変えることができる。

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2009年9月21日 (月)

高圧ケーブルによる架空引込

◆法規「高圧ケーブルによる架空引込に関する問題」

引込柱から建造物まで高圧ケーブルをメッセンジャーワイヤーにハンガ吊り
する場合の記述について誤っているのはどれか。

1.道路上の高さは6m以上としなければならない。
2.道路以外の地表上の高さは、5m以上としなければならない。
3.樹木との離隔は50cm以上としなければならない。
4.住宅のテレビアンテナとの離隔は、40cm以上としなければならない。
5.メッセンジャーワイヤーは、D種接地工事を施さなければならない。

解答

3.


解説

ケーブルと樹木が接触しなければ良い。

管その他のケーブルを収める防護装置の金属部分、金属製の電線接続箱及び
ケーブルの被覆に使用する金属体には、A種接地工事を施すこと。
ただし、人が触れる恐れのないように施設する場合には、D種接地工事に
よることができる。

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2009年9月20日 (日)

自動制御

◆機械「自動制御に関する問題」

次の自動制御に関する記述中の空白箇所に入れるべき最も適切な答えを
解答群の中より選びなさい。

「 1 」自動制御系は、「 2 」に「 3 」を追従させることができ、
更に、「 4 」に外乱が加わったとしても、その影響を小さくするこができる。


解答群
a.フィードバック  b.非線形  c.線形  d.制御量
e.目標値  f.操作量  g.制御装置  h.制御対象
i.プロセス  J.調節器  

解答

1-a
2-e
3-d
4-h

解説

フィードバック制御は、目標値と制御量を比較し、常に目標値に制御量を
一致させようと訂正動作する制御で、閉ループからなる。
フィードバック制御の動作には、オンオフ動作、比例動作、微分動作、
積分動作などがあり、それぞれを組合わせて最適な制御を行う。

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2009年9月19日 (土)

変圧器

◆電力「変圧器に関する問題」

容量が50kvaで特性が等しい単相変圧器が3台ある。
変圧器1台の全負荷時の銅損はPc(kw)、鉄損はPi(kw)である。


1.75kva、力率1の三相負荷に対して、変圧器2台のV結線により電力を
供給する場合の変圧器1台当たりの利用率を求めなさい。
2.変圧器3台のデルタ結線により電力を供給する場合の変圧器1台当たりの
利用率を求めなさい。
3.V結線での全損失を求めなさい。
4.デルタ結線での全損失を求めなさい。


解答

1.86.6%
2.50%
3.1.5Pc+2Pi
4.0.75Pc+3Pi


解説

容量が50KVAで特性が等しい単相変圧器をV結線により75KVAの
三相負荷に電力を供給する場合の利用率は、
利用率=75/(√3×50)=0.866

デルタ結線により電力を供給する場合の利用率は、
利用率=75/(3×50)=0.5

変圧器1台の全負荷時の銅損がPc(W)、鉄損がPi(W)であるとき、
V結線での全損失は、
2Pi+2×{(75/√3)/50}^2 ×Pc=2Pi+1.5Pc (W)

デルタ結線での全損失は、
3Pi+3×{(75/3)/50}^2 ×Pc=3Pi+0.75Pc (W)

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2009年9月18日 (金)

エネルギー順位

◆理論「エネルギー順位に関する問題」
原子が多数集合して結晶を作る場合、ある幅をもったエネルギー順位となる。
次のエネルギー順位に関する記述に適合する答えを解答群の中より選びなさい。

1.電子が存在できる部分

2.電子が存在できない部分

3.許容体に電子がいっぱいになっている場合

4.電子の入る余地のある許容帯

5.禁止帯の幅


解答群

a.エネルギーギャップ
b.禁止帯
c.伝導帯
d.許容帯
e.充満帯


解答

1-d
2-b
3-e
4-c
5-a

解説

原子核の回りのいくつかの軌道を電子が回っている。
この軌道に入りうる電子の数はパウリの排他定理により決まる。
軌道に入る電子は必ず核に近い順に埋められる。
内側の軌道ほど電子の持っているエネルギーは少なくてすみ、電子は常に
低いエネルギーの位置に落ち着こうとする。
軌道の間には、エネルギーの大小差(エネルギー順位)が存在する。

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2009年9月17日 (木)

低圧屋外配線

◆法規「低圧屋外配線に関する問題」

300V以下の屋外配線を点検できるいんぺい場所に施設する場合、
施行してよい工事の種類として、誤っているのはどれか。

1.合成樹脂管工事
2.がいし引き工事
3.金属ダクト工事
4.可とう電線管工事
5.バスダクト工事

解答

3.


解説

低圧の屋側配線又は屋外配線は、合成樹脂管工事、金属管工事、可とう電線管
工事若しくはケーブル工事またはつぎの表の施設場所及び使用電圧の区分に
応ずる工事のいずれかにより施設すること。

300V以下のもの
展開した場所
がいし引き工事又はバスダクト工事

300V以下のもの
点検できるいんぺい場所
がいし引き工事又はバスダクト工事

300Vを超えるもの
展開した場所
がいし引き工事

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2009年9月16日 (水)

情報処理

◆機械「情報処理に関する問題」

次の文章の空白に入れるべき最も適切な答えを解答群の中より選びなさい。

ディスプレイ装置でのカラー画像データは、赤、青、緑の3成分の色情報として
扱われる。
各成分を8段階の濃淡情報で扱うと成分ごとに「 1 」ビット必要で、
「 2 」種類の色を表現でき、256段階の濃淡情報で取り扱うと
成分ごとに「 3 」ビット必要で、「 4 」種類の色を表現できる。
標準規格VGAのサイズである横640ドット×縦480ドットの
画像データを、上記256段階の濃淡情報で扱うと、全体で「 5 」
キロバイトのデータ量となる。
この画像を30画面/秒で転送する場合、データを1/80に圧縮すれば
2765キロビット/秒の回線が必要になる。


解答群
a.NTSC  b.SVGA  c.VGA  d.4096
e.32768  f.1677万  g.3  h.4
i.8  J.16  k.512  l.921.6
m.3276

解答

1-g
2-k
3-i
4-f
5-l

解説

カラーディスプレイの画像データは、赤、青、緑の3成分RGBの
色情報として扱われる。
各成分を8段階の濃淡情報で扱うと、成分ごとに8=2^3となるから
3ビット必要で、2^3×2^3×2^3=512種類の色を表現できる。
256段階の濃淡情報で扱うと、成分ごとに256=2^8となり、
8ビット必要で2^8×2^8×2^8=1677万色の色を表現できる。

横640ドット×縦480ドットの画像データを256段階の濃淡情報で
扱うとRGB全体で、
640×480×8×3=7372800 ビット
7372800/8=921.6 キロバイト
のデータ量となる。
この画像を30画面/秒で転送する場合、データを1/80に圧縮すれば、

921.6×30× 1/80 ×8=2765 キロビット/秒

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2009年9月14日 (月)

同期発電機

◆電力「同期発電機に関する問題」

大電力系統に並列運転中の同期発電機について、界磁電流を加減すると
顕著に変化するのは何か。正しいものを組合わせたものを選びなさい。


1.力率と電流
2.有効電力と周波数
3.電圧と力率
4.電圧と有効電力
5.電流と周波数


解答

1.


解説

発電機を定格速度で運転し、一定力率、一定電流の負荷をかけた場合、
その端子電圧と界磁電流の関係を示す曲線は負荷飽和曲線と呼ばれる。
定格電流、一定力率に対するものはその力率における全負荷飽和曲線
と呼ばれる。

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2009年9月13日 (日)

半導体

◆理論「半導体に関する問題」

次の半導体特有に関する記述で誤っているのはどれか。

1.純粋なゲルマニウムに砒素などの5族の原子を微量加えて単結晶を作った
ものはN形半導体である。

2.N形半導体に混入した不純物のことをドナーと称する。

3.純粋なシリコンにホウ素などの3族の原子を微量加えて単結晶を作った
ものはP形半導体である。

4.P形半導体に混入した不純物のことをアクセプタと称する。

5.N形半導体の電気伝導は正孔によって行われる。

解答

5.


解説

N形半導体の電気の伝導はほとんど電子によって行われる。Nという文字が
ついているのは、結晶中の電気伝導が負(Negative)の電荷をもつ
電子によって行われるからである。

P形半導体の電気の伝導は正孔によって行われる。Pという文字が
ついているのは、結晶中の電気伝導が正(Positive)の電荷を
持つ正孔によって行われるからである。

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2009年9月12日 (土)

高圧屋内配線

◆法規「高圧屋内配線に関する問題」

高圧屋内配線を屋内に施設する場合の工事として、正しいものを
組合わせたのは次の内どれか。

1.がいし引き工事とケーブル工事
2.ケーブル工事と金属管工事
3.金属管工事とがいし引き工事
4.金属管工事と金属ダクト工事
5.がいし引き工事と金属ダクト工事

解答

1.


解説

高圧屋内配線は、次に掲げる工事のいずれかにより施設すると

イ がいし引き工事(乾燥した場所であって展開した場所に限る)

ロ ケーブル工事

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2009年9月11日 (金)

三相誘導電動機

◆機械「三相誘導電動機に関する問題」

次の三相誘導電動機に関する記述で誤っているのはどれか。

1.5馬力のモーターは出力3.7kwである。
2.通常、50Hzの三相誘導電動機を60Hzで運転することは可能である。
3.三相誘導電動機は電圧一定で、周波数が下がると電流も減少する。
4.密閉型のモーターは、開放型に比べて大形になる。
5.定格はモーターの構造や巻線の被覆材料によっても異なる。


解答

3.


解説

200V50Hzのモーターを、200V60Hzで運転しても良い。
ただし、50Hzよりも低い周波数での運転の時には、
注意しなければならない。
周波数が下がると電流が流れやすくなると同時に、磁束密度の限界値を
越えるからだ。
交流モーターでは、周波数と電圧とは、ほぼ比例の関係で運転するのが良い。

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2009年9月10日 (木)

自然エネルギー

◆電力「自然エネルギーに関する問題」

温室効果ガスの増加による地球温暖化を防止するため、自然エネルギーに
よる発電が注目されているが、次の内、自然エネルギーとして適当でない
ものはどれか。

1.地熱(噴出蒸気)
2.太陽光
3.風
4.原子力
5.波


解答

4.原子力

解説

原子力発電は、核燃料による核分裂の連鎖反応により発生する熱エネルギーを
利用し、蒸気タービンを回すことにより発電をおこなう。

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2009年9月 9日 (水)

半導体

◆理論「半導体に関する問題」

次の半導体特有の性質により生ずる効果に対応する記述を解答群の中より選び
なさい。

1.熱電効果
2.光電効果
3.接触効果
4.磁気効果

解答群
a.ダイオード
b.サーミスタ温度計
c.ホール電圧
d.太陽電池

解答

1-b
2-d
3-a
4-c


解説

1.熱電効果
半導体は温度上昇につれて電気抵抗が大きく減少する性質がある
2.光電効果
半導体は光を照射すると、抵抗率が減少する性質をもっている。
また、半導体は光を照射すると、起電力を生ずる。
3.接触効果
半導体は金属との接触面で整流作用をもつ。
4.磁気効果
n半導体結晶に電流を流し、これと直角の方向に磁界をかけると、電流と
磁界とに直角の方向に起電力を生ずる。

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2009年9月 8日 (火)

電圧区分

◆法規「電圧区分に関する問題」

次の電圧区分に関する記述で誤っているのはどれか。

1.22000vの地中配電線は特別高圧
2.直流630vの電動機は高圧
3.交流630vの電動機は高圧
4.直流600vの電線路は低圧
5.交流600vの電線路は低圧

解答

2.


解説

電圧の種類

種 類    直 流            交 流 
低 圧  750V以下          600V以下 
高 圧  750Vを超え7000V以下  600Vを超え7000V以下 
特別高圧 7000Vを超えるもの     7000Vを超えるもの

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2009年9月 6日 (日)

自動制御

◆機械「自動制御に関する問題」

次の目的に適合する自動制御方式を選びなさい。

1.炬燵(コタツ)の温度制御
2.2槽式洗濯機の制御
3.温度調節器を複数連携する制御
4.電源電圧変動に対する供給負荷電力制御
5.不快な思いをさせずに速度制御


a.フィードフォワード制御
b.フィードバック制御
c.カスケード制御
d.シーケンス制御
e.ファジィ制御

解答

1-b
2-d
3-c
4-a
5-e

解説

「温度の計測」 → 「制御演算」 → 「操作量(操作出力値)の出力」 →
「温度の変化」 → 「温度の計測」 → ・・・
という閉じたループにより制御を行うが、この閉じたループを
「閉ループ制御(closed loop control)」といい、閉ループを作り加えた操作量
(操作出力値)の結果にあたる”温度変化”を帰還(feed back)して制御する方法を
「フィードバック制御(FB制御)」と呼ぶ。

フィードバック制御の欠点を補うために用いられるのがフィードフォワード制御
フィードフォワード制御は、制御を乱す外的要因が発生した場合に、
それが”温度の乱れ”などの影響として現れる前に、前もってその影響を
極力なくすように必要な修正動作を行う制御方式

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2009年9月 5日 (土)

ポンプ

◆電力「ポンプに関する問題」

次のポンプの形式に対応するものを解答群の中より選びなさい。

1.容積式
2.ターボ式
3.エアリフトポンプ
4.スクリュー式

a.水中ポンプがこれ、他に地上型の渦巻きポンプ

b.往復型のプランジャー型、ダイアフラム型が代表
少量・高圧のため薬注ポンプに適す

c.浄化槽では使われない。下水道の原水ポンプで使用される

d.浄化槽で多用。原理簡単で故障すくない。汚泥の返送・移送、引き抜きに最適

解答

1-b
2-a
3-d
4-c

解説

ターボ式 :ケーシング内で羽根車を回転して液体にエネルギーを与える

容積式 :一回あたりの容積を繰り返して液体を押し出す

スクリュー式 :傾斜したスクリューを回転して揚水する

エアリフトポンプ: 管下部に空気を吹き込むと、内部液の見かけ密度が小さく
なり揚水される

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2009年9月 4日 (金)

フレミングの右手の法則

◆理論「フレミングの右手の法則に関する問題」

ある平等磁界中に20cmの長さの導体を置き、磁界と直角方向に50m/s
の速度で、この導体を動かしたら、6vの起電力を誘起した。
磁束密度はいくらか。

解答

0.6(T)


解説

e=Blv より
B=e/lv=6/(0.2×50)=0.6(T)

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2009年9月 3日 (木)

発電所

◆法規「発電所に関する問題」

発電所における次の事項の内、当該事項を計測する装置の施設を義務づけ
られていないのはどれか。


1.発電機の電圧
2.発電機の軸受温度
3.発電機の周波数
4.主要変圧器の電圧
5.特別高圧用の変圧器の油量

解答

3.発電機の周波数

解説

保安上最小限度の計測装置として次に示す計測装置の施設を義務付けている
発電所
発電機の電圧および電流または電力を計測する装置
発電機の軸受および固定子の温度を計測する装置
主変圧器の電圧および電流または電力を計測する装置
特別高圧用の変圧器の油温を計測する装置
変電所またはこれに準ずる場所
主変圧器の電圧および電流または電力を計測する装置
特別高圧用変圧器の油温を計測する装置

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2009年9月 2日 (水)

トルク

◆機械「トルクに関する問題」

はずみ車効果がGD^2(kg・m^2)、回転速度がN(rpm)のときの
回転体の運動エネルギーを求める式は次の内どれか。

1.GD^2N^2/4
2.GD^2/N^2
3.GD^2N^2/730
4.GD^2N^2/980
5.N^2/GD^2

解答

3.GD^2N^2/730


解説

慣性モーメントとはずみ車効果
回転体の運動エネルギーE(J)は、次式で表される。

E=(1/2)Gr^2=(1/2)G(2πR・N/60)^2
=(1/2)G(ωR)^2
=(1/2)GR^2ω^2
=(1/2)(GD^2/4)ω^2
=(1/2)Jω^2
=GD^2N^2/730  (J)

GR^2:慣性モーメント
GD^2:はずみ車効果
ω:角速度

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2009年9月 1日 (火)

電線の太さ選定

◆電力「電線の太さ選定に関する問題」


次に挙げる高圧架空配電線の電線の太さ選定要因において誤っているのはどれか。

1.許容電流
2.フェランチ効果
3.電力損失
4.機械的強度
5.経済性

解答

2.フェランチ効果


解説

1.許容電流
2.電圧降下
3.電力損失
4.機械的強度
5.経済性

負荷電圧はできるだけ定格電圧で使用するのがよい。
このため、配電線路では電圧降下の限度を決めて、それに見合った
太さの電線を使用する。
また、電力損失はできるだけ少ないほうがよいのは当然であるが、
経済性なども考慮して太さを決める。

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