2級電気工事施工管理技士 過去問
令和6年度(2024年)前期
問3 (1 問3)
問題文
内部抵抗5kΩ、最大目盛10Vの永久磁石可動コイル形電圧計を使用し、最大電圧50Vまで測定するための倍率器の抵抗値[kΩ]として、適当なものはどれか。
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問題
2級電気工事施工管理技士試験 令和6年度(2024年)前期 問3(1 問3) (訂正依頼・報告はこちら)
内部抵抗5kΩ、最大目盛10Vの永久磁石可動コイル形電圧計を使用し、最大電圧50Vまで測定するための倍率器の抵抗値[kΩ]として、適当なものはどれか。
- 5kΩ
- 10kΩ
- 20kΩ
- 25kΩ
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この過去問の解説 (2件)
01
この問題は、「電圧計に倍率器をつけて測定範囲を広げるときの抵抗の計算」に関する内容です。
永久磁石可動コイル形電圧計(いわゆるアナログ電圧計)は、目盛の最大値まで測れるように設計されていますが、もっと大きい電圧を測るには 直列に抵抗(倍率器)を入れて、電圧の一部だけを電圧計にかけることで対応します。
今回の条件は次のとおりです。
電圧計の最大目盛:10V
測りたい電圧の最大値:50V
電圧計の内部抵抗:5kΩ
つまり、もともと 10V までしか測れない電圧計で、50V を測れるようにするには、
全体のうち10Vを電圧計、残りの 40V を倍率器で受け持つ必要があります。
まず、電圧計に10Vがかかるときの電流を計算します。
I=10V/5kΩ=2mA
このとき、倍率器にも同じ電流2mAが流れます。倍率器にかかる電圧は
50V − 10V = 40Vなので、
倍率器の抵抗値=40V/2mA=20kΩ
電圧計に流れる電流をもとにして倍率器の抵抗を計算すると、20kΩ が必要になります。
このように、直列に追加する抵抗で全体の電圧を分けて測定します。
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02
電圧計の内部にも抵抗が付属しており、それを内部抵抗といいます。
そして、電圧計の測定範囲を拡大したい時は、電圧計と直列に抵抗をつなぎます。その抵抗のことを倍率器といいます。
倍率器の抵抗をあげることで、電圧計にかかる電圧を分圧させ、より大きい電圧を測定することが可能になります。
倍率器の抵抗値をRm、電圧計の内部抵抗をrvとおくと、Rmは下記の関係で求められます。
Rm = rv ×(拡大倍率 - 1)
ここで、最大電圧目盛り10Vに対して、50V測定すると記述されていますので拡大倍率は、5倍です。
又、内部抵抗は、5kΩと記述されています。
従って、
Rm = 5 × (5 - 1) = 20 (KΩ)
となります。
誤った内容です。
誤った内容です。
正しい内容です。
誤った内容です。
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