電験三種

交流回路の理論において、三角関数は切り離すことはできません。そして、交流電圧の実効値を求めるような面倒くさい計算は、加法定理を使って式を分解する必要が出てきます。三角関数に関する基本公式と、導出と、電験三種での使用頻度をまとめました。

可変抵抗の抵抗値を変化させ、最大電力が消費されるときの電流値を求める問題です。①複数個の電圧源・抵抗の数式的な取り扱い②最大電力となるときの抵抗値の求め方③分数の微分の扱い方について理解が必要で、難易度は少々高い問題です。

異なる周波数の電圧は、各周波数の電圧実効値を２乗して足し合わせたあと、ルートを取ると、重ね合わせた交流電圧の実効値を求めることができます。このことについて、説明と証明をします。

インピーダンスは、電流を流れにくくする要素である抵抗と、リアクタンスを足し合わせたものです。しかしながら、これらは単純に足すことができず、抵抗を実軸、リアクタンスを虚軸においた複素平面で表されます。

最大出力電圧、最大出力電流が定められた直流安定化電源に、接続する抵抗値を切り替えた時の電源出力の振舞いに関する計算問題です。問題文の意味を読み取って理解するまでに少し時間がかかるかもしれませんが、内容は非常に簡単です。

回路に交流電流が流れる場合は、電流を流れにくくするのは抵抗だけでなく、電流の変化によって生じる電磁界も電流が流れにくくします。抵抗とリアクタンスの影響をまとめたのがインピーダンスです。

熱電効果の論説問題です。熱電効果には、熱から電気に変換するゼーベック効果と、電気から熱に変換するペルチェ効果があり、これらは表裏一体です。知らないと回答は出来ないので、しっかりと理解して回答できるようにしましょう。

交流電圧の、電圧実効値、平均値、波形率、波高値、周期、周波数について記述します。

２種類の種類が違う金属を接続して温度差を与えると、温度差に比例した起電力が生じるという効果があります。これをゼーベック効果と呼びます。逆に直流電流を流すと、片方の接点が冷却され、もう片方の接点は加熱されます。これをペルチェ効果と呼びます。

回路理論を勉強する上で、初学者が初っ端に出くわすよくわからない定理の代表格でしょう。本ページでは、テブナンの定理の目的、テブナンの定理の使い方、テブナンの定理の証明の３点について説明していきます。

ブリッジ回路の合成抵抗を求める問題です。ブリッジ回路の扱い方を理解していれば、簡単なので、確実に解答したい問題です。

コンデンサの直列・並列接続時のそれぞれにおける電荷、電圧を求める問題です。基本的な問題なので、確実に解答したいところです。

オームの法則と、合成抵抗の問題です。初歩中の初歩の問題であるため、確実に解答したいところです。

抵抗温度係数の問題です。難問というほどでは無いですが、抵抗温度係数の算出、並列抵抗値の算出、変化率の計算の３段階の計算が必要であるため、少々手間が掛かります。

直流回路に直列・並列接続されたコンデンサの容量、エネルギー、電荷量の問題です。基本問題なので、確実な回答が求められます。

ブリッジ回路は、左図のように4つの素子を橋渡すような形状にした電気回路です。平衡状態を利用することで、精密測定をすることが出来る回路です。

ホイートストンブリッジ回路の問題です。ブリッジ回路について理解をしていれば簡単に解けるので、しっかり理解をして得点源としたい問題です。ホイートストンブリッジ回路は、未知の抵抗の抵抗値を高精度に測定することが出来る回路です。

オームの法則は、電気回路における電圧、電流、抵抗の関係性を示す法則で、「電圧は電流に比例する」ということを意味します。電圧、電流、抵抗についても解説していきます。

抵抗の温度係数に関する問題です。あまり出題されることは多くないように思われますが、温度と抵抗値の関係式を理解していれば簡単に解答できますので、理解しておくとよいでしょう。

電圧源と電流源を持つ回路の問題です。重ねの理の使い方を理解していれば、非常に簡単な問題です。重ねの理の他にも、キルヒホッフの法則を使った方程式を立てる解法があります。