41AM29|第41回 第2種ME技術実力検定試験 過去問
最大値10 Vの正弦波交流電圧を誘導リアクタンス2.0 Ωのインダクタに加えた。交流電圧の瞬時値が−10 Vのときにインダクタを流れる交流電流の瞬時値[mA]として正しいのはどれか。
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正解: 3
正答
3
この問題のポイント
理想インダクタでは電圧が電流より90°進む位相関係を使います。
解説
使う公式:v = Vₘ sin ωt、i = Iₘ sin(ωt - 90°)です。理想インダクタでは、電圧は電流より位相が90°進みます。
単位変換:求める瞬時電流は選択肢にmAで示されますが、ゼロはAでもmAでも0です。
代入:v = -Vₘ = -10 Vとなるのはωt = 270°のときです。これを電流の式へ入れると、i = Iₘ sin(270° - 90°)です。
計算:i = Iₘ sin 180° = 0 mAです。したがって0.0 mAの選択肢3を選びます。誘導リアクタンスは電流の最大値を決めますが、この位相での瞬時値はゼロです。
選択肢の確認
1.−5.0
誤り。
負の最大電圧時に電流は負の最大値ではなく、位相差90°により0です。
2.−3.5
誤り。
この値は電圧と電流の90°位相差を反映していません。
3.0.0
正しい。
インダクタ電圧が負の最大値となる瞬間、電流はゼロ交差点にあります。
4.3.5
誤り。
正の有限値ではなく、指定された瞬間の電流は0です。
5.5.0
誤り。
電流の最大値を選ぶ問題ではなく、電圧が負の最大値となる瞬間の値を問うています。
覚えるポイント
- インダクタでは電圧が電流より90°進みます。
- 電圧が正または負の最大値の瞬間、電流はゼロです。
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