電験三種 A問題分析

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模範解答よりわかり易い解説を意識しました。
A問題はまじめに勉強された方は恐れなくても大丈夫!
全問正解はどんな試験でも至難だけど基本を確実に
身につけてればA問題は8割余裕で正解できます。


ここで導体というのがくせ者で様はこれにより2個の
コンデンサーが発生した事に気がつき通常の直列回路
をイメージできるかです。

コンデンサーの静電容量の基本式①
C1の静電容量だけど問題でもd/2とあるのでそれを
代入して求める、C2も同様。
次にコンデンサーの直列回路の場合すべて電荷が
同じという基本法則をきちんと勉強しているか
それがこの問題のKeyPointです。②
(C1の電荷Q1とC2の電荷Q2は等しい)基本式Q=CV
Q1=C1(V0-V)、Q2=C2Vでこの2式が等しくなり
更に最初に求めたC1とC2の値を代入しましょう。

両辺にある物は消す事ができるので式をどんどん
簡略化していきます。
模範解答より式プロセスは丁寧に説明しました。
この辺はもう中2の数学の世界ですから電験三種
を勉強される様な方は悩んではいけません。

電験三種では0点はさせないために誰もが正解できる問題
を数個混ぜていますがこれなどそう!
磁束φ=NI/RだけどNIを起磁力、R=L/μAが磁気抵抗
磁気回路において磁束φが電流、NIが電圧に相当します。
又φ=NI/RのRにR=L/μAを代入した式のスタイルはよく
環状ソレノイドなどの磁気回路計算で使うので注意!


電荷の公式Q=CVはわかっても電圧のかかり方が
わからないと式が作れません。
(直流回路だから複素数計算は関係なし)
電気の世界ではSWをONにする事を閉じるといい
定常状態とは簡単に言えばその操作後十分な時間が
経過した安定状態と思ってください。



これも電験三種の基本を勉強しているか問う問題です。

全体抵抗Rを算出、並列部分の抵抗RXを算出
様はまずは単純な直列回路と考えればいいのです。
並列抵抗の基本式R1R2/(R1+R2)は常識知識!
R1に流れる電流はR2の半分だからR1はR2の
2倍の抵抗...これらに気がつけば③の通り


さあこの問題楽勝でしたか?
模範解答集とは違う方法であえて説いてみました。
分数と数字のかけ方を少し工夫すれば電卓なんか
必要ありません。
計算力をつける点で練習されるときっと役に立つ!



こういう場合私は数値を無視します。

コンデンサ部分の電流とRとLの直列回路の電流を
それぞれ求めます。
ここまでは電験三種の基本中の基本です。
最後に加算すれば回路電流ですか実数と虚数で整理
してみましょう。
④の様にCをあの値にすれば虚数部がなくなります。
つまりその時に電流値が最小になる!
そしてその時この回路は力率が1になる。
力率1にするとは虚数部分を0にする事
これはいつか電流が最小となるCの値?という事で
B問題として出題されるかもしれません。


この問題は模範解答集を見てもサラと結果だけで
わかりづらい方がいそうなので特別丁寧に説明。

回路Aの共振周波数①、回路Bの共振周波数②
回路ABの共振周波数③
③でコンデンサーを2個直列にすると静電容量が
C/2になる点に注意。
抵抗みたいにそのまま2倍にした人いたんじゃない?
最後に④で②÷①、⑤で③÷①と倍率を計算。


サービス問題の一つで基本を勉強してれば楽勝。
交流回路の基本中の基本を問う問題で電気工事士試験
を完璧に理解してる方なら解答できるレベル。


A問題の最後NO14は一見B問題と思えますが

電力計とは検出した電圧と電流の位相差θのCos値に
電圧と電流を掛けた値を示すと覚えておいてください。
WEBで綺麗なベクトルを書いてる解説があったので
それをここでは引用しました。
三相交流の基本をきちんと学んでいれば楽勝問題!

ベクトルがわからない場合は電気ではなく数学力の不足
ですから電験三種の数学本をまずは学びましょう。
お勧めは電気書院の”これだけ"シリーズのこれだけ数学
理論制覇はこれだけシリーズの理論で勉強する事!
これだけ理論を制覇した方はA問題が12問、B問題
が2~3問は正解となり80~90点で合格されたと思います。

ただ意外と難しいのはたとえばこんなひっかけ問題?
H=I/2πrの空間の磁界の強さの公式でIxとIyの式を
ただ=で結べばいいだけのガチ簡単な解法!
問題はこの場合の磁界の流れをイメージできるかで
アンペアの右ねじの法則で磁界の流れから互いに打ち消しあう
に気がつけないで断念された方が多かったのでは?
回路をわかりやすい様に置き換える能力が必要でしょう。
少しいじわると言えそうもないけど100点合格はだから困難?
単なる計算力以外を要求される点で注意してね。


半導体や電子回路の問題は覚えてなければまったく
できないのでこれらこそ地道に勉強した人の勝ち。
たとえば問11なんてコンデンサーの充放電回路を勉強
してないと普通はわからない。
2~3問程度は半導体や電子回路の問題が出ますが
意外と範囲が広いのでもし60点合格を目指すならこの
ジャンルを私なら捨てると思う。
特に中高年の方で90点合格の勉強が困難な方はそういう
選択肢があってもいいと思います。

2014年度はサービス問題が1/3、きちんと勉強してる人は
正解できる問題が1/3、少しイメージがないと解けないが1/3
ただイメージもきちんと勉強してればほとんどわかります。
2015年度もその基本パターンは同じだと思う。

30点くらいしか取れない方は今回でいうサービス問題
2、3、7、10,12の部分正解とマークシート特有の
まぐれ正解だと思うけどその勉強の仕方を変えないと何度
挑戦しても合格は絶対にできません。

特にここで私が手計算で説明した問題は全滅だったでしょう?
点数が極端に悪いのは勉強の仕方に問題があります。
公式や定理の丸暗記も必要ですがすべてそれではダメ。
なぜその公式は導かれるのか?それを自ら誘導できるまで
になれて試験日に挑みましょう。

★★★★★★★★実力判定★★★★★★★★

この問題は過去出題された5年より古い電験三種A問題です。
これが正解(黄色いマークが解答)できる様に勉強されてください。
他人の解答を見てわかった気になっても自らで手計算を工夫
して解かないと本当の実力は身につかないからです。
時間がない方は★のある3問だけ挑戦されてみてください。
すべて1回で正解できるなら2015年理論合格は有望!

φ=NI/RのRにR=L/μAを代入した基本式。
この同類問題は頻度が高いので必ず身につけて!

まず並列部分の電荷が全体でいくらか?問題で与えられてる。
コンデンサーの直列回路の性質を勉強してるか問う問題。

わざと問題提示が難しく書いてあるけど単純な三相交流問題
インピーダンスのスター変換ができれば暗算解答可!
これも同類問題の頻度が高い。

これは並列共振回路の問題です。
その性質を知ってるなら見た目ほど難しくない

★リアクタンス6Ωのコンデンサに流れてる電流をまず求める
=それが上の8Ωの抵抗にも流れるわけで解法のポイント。
セオリーに従い回路計算ができるか問う問題。

様はRL直列回路の問題というだけの話です。

★SWを開くとはOFFにする事で閉じるとはONにする事
ONにすると短絡状態になるのでそこに並列にある素子
は存在しなくなります。
共振状態とはコイルとコンデンサーのリアクタンス値が等
しくなる現象後は計算テクニックの世界!

極座標表示A∠θ°の計算を勉強してれば普通に解ける。
これも同類問題の頻度が高いので確実に身につけてね。

★短絡状態になると並列にある素子は存在しなくなるから
I1とはRL直列回路の電流、I2とはコイル単体での電流
に気がつけるかがポイント

電圧降下の式が2種類作れますよね?
後は2元連立方程式という中学生の数学です。