42AM52|第42回 第2種ME技術実力検定試験 過去問

Ⅱ 実際的知識保守・点検実際的知識/保守・点検

電気メスのメス先電極と対極板間に 300 Ωの無誘導負荷抵抗を接続し切開出力波形(正弦波)をオシロスコープで観測した。出力電圧は 600 Vpp であった。出力はおよそ何ワット[W]か。

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正解: 3

正答

3

この問題のポイント

正弦波のピーク・ツー・ピーク値を実効値へ直してから、抵抗で消費される電力を求めます。

解説

オシロスコープの600 Vppは、正のピークから負のピークまでの電圧です。まずピーク値、その後に正弦波実効値へ変換します。

計算の流れ

  1. 使う公式:Vp = Vpp/2、Vrms = Vp/√2、P = Vrms²/Rです。
  2. 単位変換:R = 300 Ω、Vpp = 600 Vでそのまま使えます。
  3. 代入:Vp = 600/2 = 300 V、Vrms = 300/√2 Vです。
  4. 計算:P = (300/√2)²/300 = 90000/2/300 = 150 Wです。
  5. 選択肢:150に対応する3を選びます。

選択肢の確認

1.30
誤り。
600 Vppを実効値へ正しく変換して計算すると30 Wにはなりません。

2.90
誤り。
ピーク値と実効値の関係、および二乗を含む電力式を正しく適用した値ではありません。

3.150
正しい。
Vrms ≒ 212 Vで、P = 212²/300 ≒ 150 Wです。

4.210
誤り。
約210は実効電圧の数値に近く、電力ではありません。

5.300
誤り。
Vp = 300 Vをそのまま電力計算に用いると誤りになります。

覚えるポイント

  • Vp = Vpp/2です。
  • 正弦波ではVrms = Vp/√2です。
  • 抵抗負荷の電力はP = Vrms²/Rです。

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