電験3種過去問解説 平成30年機械問15

(a)

変圧器は、電圧が巻数比、電流は巻数の逆数の比、そして抵抗・リアクタンス・インピーダンスは巻数比の2乗で変換します。(理論の基礎です)

したがって、まずは二次側の抵抗・リアクタンスを一次側に変換します。6600V:200Vということは33:1ですから、二次側の値を33^2して、

  • 抵抗値:0.6+0.0005*33^2=1.1445Ω
  • リアクタンス値:3+0.003*33^2=6.267Ω

この2値の二乗の√を取ると約6.3706…となるので、答えは(4)です。

(b)

前問で一次側に変換した直列インピーダンスを使い、「二次側200V、200kVA、力率遅れ0.8」を「二次側6600V、200kVA、力率遅れ0.8」として計算すれば求まります。

6600Vで200kVAの負荷に流れる電流は30.3Aです。

したがって、V=I(rcosθ+xsinθ)の式より、

V=30.3×(1.1445×0.8+6.267×0.6)≒141.67…

従って、一次電圧は6600+141.67≒6740Vとなり、答えは(3)となります。

電験3種過去問解説 平成30年機械問14

出題文にヒントが書いてあるので簡単です。左側の一段目と右側の二段目では、左側がXOR、右側がXNORです。慣れれば真理値表を書かなくても見ただけで分かりますが、そうでなくても右側の部分に(1,1)を入力してみると、上側のANDの出力は1、その出力をORに入れたのが出力ZですからこれはXNORと分かります。

したがって、出力が1となる条件は、

  • (A,B)が(0,0)か(1,1)の場合…XORの出力が0なので、C=0でZ=1
  • (A,B)が(0,1)か(1,0)の場合…XORの出力が1なので、でZ=1

と求まります。これに合致するのは(1)です。

電験3種過去問解説 平成30年機械問13

「どこかを1と置き、そこから辻褄を合わせる」ことで答えが求まります。ここでは、T1/T2と1/(jωT2)の入力部分を1とします。これを基にして各部の値を求めると、入力は1+1/(jωT2)、出力はT1/T2+1/(jωT2)となります。これよりC/Rを求めると、(1+jωT1)/(1+jωT2)と求まり、答えは(4)です。

電験3種過去問解説 平成30年機械問12

リチウムイオン電池の正極はリチウムを含む金属酸化物、負極に黒鉛を用います。電解液は有機電解液で、この中をイオンが移動することで電池として振る舞います。放電時、リチウムイオン(プラスイオン)が負極から正極に移動し、正極で外部回路を流れてきた電子と結合します。セル当たりの電圧は3.7~3.8V程度です。したがって、答えは(1)です。