電験三種機械編 28論理演算とブール代数の講義を視聴させて頂きましたが、添付の動画での例題問ｂの問題についてですが、動画の２６分頃に、正解は（１）とおっしゃっていますが、Z=0のとき 問題の論理式は、ＸＹとなり、（４）になるような気がしますが、なぜ（１）になるのかが、わかりません。教えて頂きたいと思います。よろしくお願いします。
添付いただきましたデータを確認しましたが、電験3種の平成25年問18の問題ですね。
御指摘の通り、私が言い間違いをしておりまして、もちろん正解は（４）で合っています。ご迷惑をお掛けし申し訳ございませんでした。お詫びの上、訂正いたします。
過去問 機械334ページ 問14の論理式が、X＝A・C ＋ B・Cバー で、A＝1 C＝1 B＝1 C＝0 までは理解できますが、なぜ答えが、(3) になるのか、長い時間考えてみましたが、理解できません。どの部分を見たら(3)となるのでしょうか？
まず、X＝A・C の項について考えると、A=C=1のときにX=1ですから、図の赤線の部分ではX=1になるはずです。これに合致しているのは（２）（３）であることが分かります。
つぎに、X=B・Cバーの項について考えると、B=1、C=0のときにX=1ですから、図の青線の部分ではX=1になるはずです。これに合致しているのは（３）ということから、正解は（３）であることが求まります。このように、条件に合うチャート部分に縦線を引くことによって、答えを容易に求めることができます。
理論テキストP34の例題で、消費電力の求め方なんですが、P=VIで求めた場合、100×20で2000wとなり、1600wとならないのですが、なぜでしょうか？
この問題ですが、電力P=VIで計算できるというところまでは合っています。回路が直流だったり、交流の回路であっても部品が抵抗だけの場合はその計算で求めることができます。
しかし、問題の回路をよく見ると、抵抗のほかにコイルが入っています。
コイルは、小学校の頃の電磁石の実験で使った電磁石と同じように電線をグルグル巻いた部品ですが、実はこれは電力を消費せず、いったん受け取った交流の電力を電源側に投げ返すという性質を持っています。
このコイルが挿入されている場合、電力は単純にP=VIだけでは計算できません。コイルと抵抗に与えられる電力のうち、コイルによって投げ返される分を引かなければいけない訳です。
このとき、コイルと抵抗に与えられる電力のうち、抵抗で消費される電力の割合を力率といい、この回路のようにコイルと抵抗が直列になっている場合、
で計算されます。これを求めると、
となります。これを2000に掛けると、
となり、正解が求まることになります。
【質問】解法の違いについて
下記のように、①と②でそれぞれ説明されています。一見異なった解法のようですが、これは
①は、電圧降下の値を求めて解法する
電圧降下の式Ｖ＝√３Ｉ（ＣＯＳΘ＋ＳＩＮΘ）を使用
②は、電圧変動率を求めて解法する
電圧変動率の式ε＝ＰＣＯＳΘ＋ｑＳＩＮΘを使用
ということで、解法の違いとの認識でよろしいのでしょうか？
したがって、どちらで解いてもOKでしょうか？
①電力テキスト１７の解法***********************
例題にて、上記問題が取り上げられています。この時の解法は、以下の通り。
・線路のインピーダンス
０．４５×２＋ｊ０．２５×２＝０．９＋０．５Ω
・降下電圧
√３Ｉ（０．９×０．８５＋０．５×√１－０．８５²）・・①
・Ｐ＝√３ＶＩＣＯＳΘ より
Ｉ＝（Ｐ／６．６）×（１／０．８５）×（１／√３）・・②
６．６Ｋ×０．０５＝３３０
よって①に②を代入して
√３×（Ｐ／６．６）×（１／０．８５）×（１／√３）×
（０．９×０．８５＋ｊ０．５×√１－０．８５²）≦３３０
>以上より、Ｐ＝１８００ＫＷ
②電力の過去問、Ｈ２６、問７での解法*************
・電圧変動率
ε＝ＰＣＯＳΘ＋ｑＳＩＮΘ
＝（０．９×０．８５＋０．５×√１－０．８５²）＝１．０３
（Ｐ／０．８５）／６６００＝６６００×０．０５
よって、Ｐ＝１８００ＫＷ
御指摘の件ですが、おっしゃる通り、解法の違いであってどちらでも大丈夫です。
理論の問題で、キルヒホッフ・重ね合わせ・テブナンのように複数の解答方法があるのと同じで、複数の解き方がある問題の一例です。
もちろん、複数の解き方いずれも使えるようになっておくことは、より深く理解していることになりますから、どちらも使えるようにして頂ければ幸いです。
冊子名： 猫でも分かる電気数学講座（改訂版）
誤植 p.129 上から11行目
乗用対数 ではなく 常用対数 ではないか
回路図 p.131 C の記号は = ではないか（Eの記号の表記と同じになっている）
分配法則 p.140
Ａ+（Ｂ・Ｃ）＝（Ａ+Ｂ）・（Ａ+Ｃ）
成立しないのではないか
＞乗用対数 ではなく 常用対数
御指摘の通り、誤植でございます。
＞回路図 p.131 C の記号は = ではないか
私の手元にテキストの現物が無いため即座に確認が出来ず申し訳ありませんが、御指摘通りで正しいかと思います。
＞分配法則 p.140
＞Ａ+（Ｂ・Ｃ）＝（Ａ+Ｂ）・（Ａ+Ｃ）
＞成立しないのではないか
こちらも現在手元にテキストが無いのですが、御指摘の通り、記号の＋と・は逆ですね。
A・（B+C)＝A・B＋A・C
が正しい式となります。
ご迷惑をお掛けして申し訳ございませんでした。また、わざわざご指摘いただきましたこと、感謝申し上げます。
電験三種法規編p36の二行目でB種接地を行うとありますが講義の中でこれは当たり前と先生がおっしゃっていたのですが、よく分かりません。なぜB種接地なのですか？
B種接地についてですが、簡単に言いますと、これは6600Vの高圧線から、普段我々が使っている100Vのコンセントの電圧に電圧を落とす変圧器の二次側に施される接地です。
接地抵抗は計算で求めるようにと規定されていますが、この計算は要するに、変圧器内で万が一、6600Vの高圧線と二次側の低圧線が接触してしまった場合でも、二次側には150V以上の電圧が発生しないように接地抵抗値を計算するようになっています。（短い時間で自動的に遮断される遮断機がある場合は、300Vや600Vが生じてもいいという規定にはなっていますが、基本的には150Vです）
もしB種接地が施されていない場合、万が一の事故が発生した際にコンセントに6600Vの電圧が掛かってしまう事になり、これはもちろん極めて重大な事故の要因になるはずです。したがって、B種接地は必ず施されていなければならない、という事になります。
この様に解説がありましたが、並列の場合の力率はインピーダンスから求めるのではなく、電流の比か、抵抗の逆数から求めるのでないのですか?解説の通り計算すると、解答と合わないので、確認お願いします。
さて、御指摘の件ですが、おっしゃる通り、並列ですから力率は直列の場合とは反対になります。すなわち、
または、抵抗・リアクタンス・インピーダンスを用いるのであれば、
になります。
と書いてしまいましたが、御指摘の通り、並列の場合はこれはcosθとなります。動画中、ついいつもの直列回路のことが頭にありsinθとして話をしてしまった訳です。大変申し訳ありませんでした。また、御指摘いただきまして誠に感謝申し上げます。ありがとうございました。
理論P101の例題の中の 8×10－3乗Cという式が何を指しているのかわかりません。
この式ですが、コンデンサに蓄えられた電荷量を求めている式です。
電荷量は、コンデンサにたまっている電荷（＝電子）そのものの量で、流れ込んだ電流×電流が流れた時間で求まります。
計算式で表すと、Q=∫idtとなります。しかし、この定義式は難しいので、電建3種の試験で覚える必要はありません。
現実的には、Q=CVという式を覚えておけば大丈夫です。Cはコンデンサの静電容量、Vはコンデンサに電荷を蓄えたとき、コンデンサに発生する電圧の値です。
以上のことより、例題の式は、電圧が1000V、静電容量が8μFということから、
となり、8×10^-3クーロン[C]が求まります。
電力の過去問（Ｈ２６、問７）での解説についてです。解法は以下の通りになりますが、
電圧変動率ε＝pＣＯＳΘ＋ｑＳＩＮΘ＝（０．９×０．８５＋０．５×√１－０．８５²）＝１．０３
（p／０．８５）／６６００＝６６００×０．０５よって、Ｐ＝１８００ＫＷ
この解法の下記点についてです。
（p／０．８５）／６６００←この部分
Ｐ／０．８５は、皮相電力ですが、それを６６００で割ると何が求まるのでしょうか？説明だと負荷の電力とありましたが、答えのＰ＝１８００ＫＷから計算すると（１８００／０．８５）／６６００＝０．３２となります。それからすると、負荷の電力ではなく、負荷端子電圧に対しての割合？になるのでしょうか？
電圧降下は、抵抗とリアクタンス、そして線電流によって発生しますが、これらはもちろんベクトルであり角度差を持っているので、別個に計算してベクトル和を求める必要があります。しかし、厳密な計算でなければ簡易式Pcosθ+Qsinθrcosθ+xsinθで近似できます。
ここで線電流を求めるために、皮相電力を電圧で割って線電流を求めています。この線電流に対してPcosθ+Qsinθrcosθ+xsinθを掛けることでベクトル和としての電圧降下を求める、という順序になっているわけです。
以上をまとめると、
という順序となります。
(2018/8/14訂正、rcosθ+xsinθとなるべきところをPcosθ+Qsinθなどと誤っておりました…。)
理論P100 31.コンデンサの静電容量と静電エネルギ
DVDの中で・・・45：08からの説明で、
『 同じ電流を流した時に、極板間に発生する電圧が低くなればなるほど電流を流すことができ、静電容量が小さい場合は、ちょっとの電流でも極板の電圧があがり、ε誘電率が大きければ大きいほど、沢山電気が貯められるので、沢山電気を流し込んでもなかなか電圧が上がらない。』
と、説明されてますが、この説明が理解できません。電圧が低ければ、電流を押し出す力も弱いので、電流を流す力が低く電流が流れにくくなり、静電容量＝どれだけ電気を蓄えられるかということなので、静電容量が小さければ、電流を流した分だけ電圧を貯めることができるコンデンサは静電容量が小さいので、電圧はあまり上がらず、誘電率が大きければ、沢山電荷が貯められるので、電流を流したら、誘電率が大きい分だけ、電圧が貯められる。という風にしか理解ができません。
すみませんが、詳細な説明をお願い致します。
コンデンサというのは、電荷を溜め込む装置です。電荷は電流×時間で、例えば２Aの電流を４秒間流せば、その間に流れている電荷量は２×４＝８クーロン、という事になります。この電荷を溜め込めば溜め込むほど、コンデンサの極板間の電圧は上昇することになります。
これを水の流れで例えますと、水を溜め込む容器と見なすことができます。
「静電容量＝どれだけ電気を蓄えられるか」というイメージは、間違ってはいませんが少し誤解があります。コンデンサの静電容量は、水をためる容器の底面積に相当します。底面積が広い容器は、たくさんの水を入れてもあまり水嵩が上がりませんが、底面積が狭ければすぐに水嵩が上がります。
例えば、一定量の水を容器に入れるとします。底面積が広い容器なら、水を入れても嵩は余り上がりませんが、お皿のように平べったい容器だとするとすぐに水は溢れてしまいます。いっぽう、底面積が狭いけれども高さがある容器であれば、水かさが上がっても容器がそれ以上の高さを持っていれば水の全量を入れることができます。
これを電気回路に置き換えると、容器に溜まっている水の総量が底面積×高さであるのと同様、コンデンサに溜まっている電荷量は静電容量×極板間の電圧です。これが、Q=CVという式に相当します。
極板間の誘電体は、等価的に極板の表面積を大きくする作用があります。比誘電率が５の誘電体をコンデンサの極板間に入れると、本来であれば電荷を溜め込んだ結果たとえば極板間電圧が10Vになるところを、誘電体の作用によって5分の1の2Vにすることができます。この誘電体の作用は、水と容器に置き換えることができない（容器中に投入することで容器の底面積を実質的に増やすような部材が現実にはない…）のですが、なんとなくイメージとしてそういう部材があるんだ、と言う位に思っていただければ結構です。
ちょっと分かりにくい説明になってしまいました。
例として、電気回路において、電池の＋極ー抵抗ーコンデンサー電池のー極と接続したRC直列回路を考えます。
コンデンサは、上記のような性質ですので、電流が流れ込むにしたがって極板間の電圧が上昇します。抵抗は、電池の電圧とコンデンサの極板間電圧の差の電圧がかかりますので、回路に流れる電流は、スイッチを入れた瞬間（コンデンサの極板間電圧がゼロVなので、抵抗には電池の電圧がそのまま掛かる）が最大で、回路電流が流れれば流れるほど抵抗両端の電圧が下がっていき、回路電流もそれに従って減少していき…という動作となります。これ、厳密にいうと電流はどんどん減り続けるものの、いつまで経ってもゼロにはならず、無限の時間にわたって電流が流れ続けることになります。
この現象の解析には本来微分方程式が必要なのですが、電験3種ではそこまでのものが出題されることはなく、定性的な性質を知っていれば十分かと思います。