令和6年度 下期 第三種電気主任技術者試験（電験三種）の問題と解説【全80問】

考え方

2種類の誘電体が電極間に直列に挿入されているので、合成静電容量は $C=\frac{\varepsilon_0 A}{\frac{d_1}{\varepsilon_1}+\frac{d_2}{\varepsilon_2}}$ で求める。 $\frac{d_1}{\varepsilon_1}=\frac{2\times10^{-3}}{2}=1\times10^{-3}$、$\frac{d_2}{\varepsilon_2}=\frac{4\times10^{-3}}{4}=1\times10^{-3}$ より、合計は $2\times10^{-3}$。 $C=\frac{8.85\times10^{-12}\times0.1}{2\times10^{-3}}\approx4.43\times10^{-10}\text{ F}$。 蓄えられる電荷は $Q=CV=4.43\times10^{-10}\times12\approx5.3\times10^{-9}\text{ C}$ となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：1

考え方

真空中に孤立した導体球の静電容量は $C=4\pi\varepsilon_0 r$ で表される。 数値を代入すると $C=4\pi\times8.85\times10^{-12}\times6.37\times10^{6}\approx7.08\times10^{-4}\text{ F}$ となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：1

考え方

コイルに発生する起電力の大きさは、電磁誘導の法則より $e=N\frac{d\Phi}{dt}$ で求められる。 $e=30\times\frac{1}{0.1}=300\text{ V}$ となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：2

考え方

平行な2本の導体に同じ向きの電流が流れると、両導体は互いに引き合う力を受ける（力の大きさは $F=\frac{\mu_0 I^2}{2\pi d}$ に比例）。 したがって導体Aは導体Bのある+x方向へ、導体Bは導体Aのある-x方向へ、互いに近づく向きの力を受ける。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：2

考え方

直流の定常状態では、コイルは短絡、コンデンサは開放とみなせる。電流は $R_1$ と $R_2$ の直列部を流れ、$I=\frac{100}{20+30}=2\text{ A}$。 コイルに蓄えられるエネルギーは $\frac{1}{2}L_1 I^2+\frac{1}{2}L_2 I^2=\frac{1}{2}\times0.02\times2^2+\frac{1}{2}\times0.04\times2^2=0.12\text{ J}$。 コンデンサの電圧は、$C_1$ が $R_1$ の両端 $20\times2=40\text{ V}$、$C_2$ が $R_2$ の両端 $30\times2=60\text{ V}$。 そのエネルギーは $\frac{1}{2}C_1 V_1^2+\frac{1}{2}C_2 V_2^2=\frac{1}{2}\times400\times10^{-6}\times40^2+\frac{1}{2}\times600\times10^{-6}\times60^2=0.32+1.08=1.40\text{ J}$。 総和は $0.12+1.40=1.52\text{ J}$ となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：5

考え方

各抵抗にキルヒホッフの法則を適用する。節点則より $I_1=I_2+I_3$ が成り立ち、二つの閉路について電圧方程式を立てて連立して解く。 その結果、中央の枝には電流が流れず $I_3=0\text{ A}$、両側は $I_1=1\text{ A}$、$I_2=1\text{ A}$ となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：4

考え方

図の回路を整理すると、合成抵抗は $R_{ab}=R+\frac{R\,R_x}{R+R_x}$ の形にまとめられる。 これが $1.8R$ に等しいので $\frac{R\,R_x}{R+R_x}=0.8R$、すなわち $\frac{R_x}{R+R_x}=0.8$。 整理すると $R_x=0.8R+0.8R_x$、$0.2R_x=0.8R$ より $R_x=4R$ となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：4

考え方

$e_1$ を基準にとり $e_1=E_m\sin\omega t$ とすると、$e_2$ は大きさ $\sqrt{3}E_m$ で位相が $\frac{\pi}{2}$ 進んでいる。 ベクトル合成すると、合成電圧の最大値は $\sqrt{E_m^2+(\sqrt{3}E_m)^2}=2E_m$ となり、$e_1$ の最大値の $2$ 倍。 位相は $\tan^{-1}\frac{\sqrt{3}E_m}{E_m}=\frac{\pi}{3}$ の進みとなる。よって(ア)$2$、(イ)$\frac{\pi}{3}$、(ウ)進み。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：3

考え方

50Hzのとき $Z=\frac{100}{20}=5\,\Omega$。$R=4\,\Omega$ なので容量性リアクタンスは $X_C=\sqrt{5^2-4^2}=3\,\Omega$。 $X_C=\frac{1}{2\pi fC}$ は周波数に反比例するので、60Hzでは $X_C'=3\times\frac{50}{60}=2.5\,\Omega$。 このとき $Z'=\sqrt{4^2+2.5^2}\approx4.72\,\Omega$、流れる電流は $I=\frac{100}{4.72}\approx21.2\text{ A}$ となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：3

考え方

スイッチSを閉じた瞬間は、コンデンサの初期電荷が零なのでコンデンサは短絡とみなせる。このとき回路は、$6\,\Omega$に「$4\,\Omega$と$12\,\Omega$の並列（$\frac{4\times12}{4+12}=3\,\Omega$）」が直列につながった形になり、合成抵抗は$6+3=9\,\Omega$。よって $I_0=\frac{E}{9}$。 十分に時間が経った定常状態では、コンデンサは開放とみなせるのでコンデンサと$4\,\Omega$の枝には電流が流れず、回路は$6\,\Omega$と$12\,\Omega$の直列（$18\,\Omega$）になる。よって $I=\frac{E}{18}$。 したがって電流比は $\frac{I_0}{I}=\frac{E/9}{E/18}=\frac{18}{9}=2.0$ 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：4

考え方

エンハンスメント形FETは、ゲート電圧を加えない状態ではチャネルが形成されず電流が流れない（ノーマリオフ）。ゲート電圧を加えて初めてチャネルができる。 したがって「エンハンスメント形はゲート電圧に関係なくチャネルができる」という記述は誤りである。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：5

考え方

電子の電荷は $-e$ で負なので、電子を陽極へ動かすにはy軸負の向きの電界が必要（ア＝負）。 運動する電子は磁界からローレンツ力（ウ）を受け、その大きさは磁束密度に比例する（イ＝比例）。 磁界の向きはz軸負（エ＝負）で、電界と磁界の作用によって電子はx軸正の向きへ進む。磁束密度が一定値以上になると電子は陽極に届かず、サイクロイド（オ）曲線を描く。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：4

考え方

図2の直流負荷線は $I_C$ 軸切片が$3 \text{ mA}$、$V_{CE}$ 軸切片が$5 \text{ V}$なので、電源電圧は $V_{CC}=5 \text{ V}$ と読み取れる。 動作点は負荷線上の $V_{CE}=3.0 \text{ V}$ の点で、そのときのコレクタ電流は $I_C=3\times\left(1-\frac{3.0}{5}\right)=1.2 \text{ mA}$。この点は $I_B=4 \,\mu\text{A}$（$I_C=1.0 \text{ mA}$）と $I_B=6 \,\mu\text{A}$（$I_C=1.5 \text{ mA}$）の特性曲線の間にあり、内挿すると $I_B\approx4.8 \,\mu\text{A}$ となる。 固定バイアス回路では $I_B=\frac{V_{CC}-V_{BE}}{R_B}$ が成り立つので $R_B=\frac{V_{CC}-V_{BE}}{I_B}=\frac{5-0.7}{4.8\times10^{-6}}\approx0.9\times10^{6}\,\Omega=0.9\text{ M}\Omega$ 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：2

考え方

磁束の単位ウェーバ(Wb)は、$\Phi=\int e\,dt$ の関係から $\text{V}\cdot\text{s}$（ボルト秒）に等しい。 選択肢の $\text{V/s}$ は誤りで、正しくは $\text{V}\cdot\text{s}$ である。他の組合せ（F＝C/V、S＝A/V、T＝Wb/m²、W＝J/s）はいずれも正しい。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：2

考え方

図1の電源は$\triangle$結線で各相の電圧が$200 \text{ V}$なので、線間電圧も$200 \text{ V}$である。負荷はY結線で、1相あたり抵抗$R=3\,\Omega$とインダクタンス$L=12.75 \text{ mH}$の直列回路である。周波数$50 \text{ Hz}$より誘導性リアクタンスは $X_L=2\pi f L=2\pi\times50\times12.75\times10^{-3}\approx4\,\Omega$ 1相のインピーダンスは $Z=\sqrt{R^2+X_L^2}=\sqrt{3^2+4^2}=5\,\Omega$。 Y結線負荷の1相には相電圧 $\frac{200}{\sqrt{3}}\approx115.5 \text{ V}$ が加わるので、負荷電流（線電流）は $I=\frac{115.5}{5}\approx23.1 \text{ A}$ 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：2

考え方

電源から見た力率を1にするには、負荷の遅れ無効電力をコンデンサの進み無効電力で打ち消せばよい。 負荷（Y結線、1相 $X_L\approx4\,\Omega$、線電流$23.1 \text{ A}$）の無効電力は $Q_L=3I^2X_L=3\times23.1^2\times4\approx6.4\times10^{3} \text{ var}$ $\triangle$結線したコンデンサの各相には線間電圧$200 \text{ V}$が加わるので、その無効電力は $Q_C=3\omega C V_l^2=3\times2\pi\times50\times C\times200^2$。$Q_C=Q_L$ とおくと $C=\frac{6.4\times10^{3}}{3\times2\pi\times50\times200^2}\approx1.7\times10^{-4} \text{ F}$ 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：2

考え方

ブリッジが平衡すると検流計に電流が流れず、向かい合う辺の抵抗の積が等しくなる。 接点Cを中央にして $R_{ac}=R_{bc}=3\text{ k}\Omega$ のとき、図の平衡条件を整理すると $R_x=\frac{R_2\,R_{ac}}{R_4+R_{bc}}=\frac{2\times3}{3+3}=1.0\text{ k}\Omega$ となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：3

考え方

平衡時は検流計（橋絡部）には電流が流れないが、電流計は電源から流れ出る電流を示す。 中点が等電位になるため、電源には二つの直列アームが並列接続された回路となり、図の抵抗値から合成抵抗は約 $3.5\text{ k}\Omega$ となる。 よって電流計の指示は $I=\frac{E}{R}=\frac{6}{3.5\times10^{3}}\approx1.7\text{ mA}$ となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：4

考え方

二つの空気コンデンサは並列接続。$x=d=10^{-3}\text{ m}$ のとき、 左側 $C_1=\frac{\varepsilon A_1}{d}=\frac{8.85\times10^{-12}\times10^{-3}}{10^{-3}}=8.85\times10^{-12}\text{ F}$、 右側 $C_2=\frac{\varepsilon A_2}{x}=\frac{8.85\times10^{-12}\times10^{-2}}{10^{-3}}=8.85\times10^{-11}\text{ F}$。 合計容量は $C=C_1+C_2\approx9.74\times10^{-11}\text{ F}$、蓄えられる電荷は $Q=CV_0=9.74\times10^{-11}\times1000\approx9.7\times10^{-8}\text{ C}$ となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：3

考え方

スイッチを開いた後は総電荷 $Q\approx9.74\times10^{-8}\text{ C}$ が一定に保たれる。 $x=3.0\times10^{-3}\text{ m}$ にすると右側容量は $C_2'=\frac{8.85\times10^{-12}\times10^{-2}}{3.0\times10^{-3}}\approx2.95\times10^{-11}\text{ F}$、左側は $C_1=8.85\times10^{-12}\text{ F}$ のまま。 合成容量は $C'=C_1+C_2'\approx3.84\times10^{-11}\text{ F}$。並列なので左側電極の電圧は全体の電圧に等しく、$V=\frac{Q}{C'}=\frac{9.74\times10^{-8}}{3.84\times10^{-11}}\approx2.5\times10^{3}\text{ V}$ が絶縁破壊電圧となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：2

考え方

理想的な演算増幅器は、入力インピーダンスが非常に大きく、出力インピーダンスが非常に小さいという特徴をもつ。 したがって「入力インピーダンスが小さくて出力インピーダンスが大きい」という記述は誤りである。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：2

考え方

図1は非反転増幅回路で、出力は $V_{o1}=\left(1+\frac{R_f}{R_1}\right)V_{i1}$。図の抵抗比より利得は $11$ 倍となり、$V_{o1}=11\times0.6=6.6\text{ V}$。 図2は反転増幅回路で $V_{o2}=-\frac{R_f}{R_1}V_{i2}$。図の抵抗比より $V_{o2}\approx-6.7\times0.45\approx-3.0\text{ V}$。 よって組合せは $V_{o1}=6.6\text{ V}$、$V_{o2}=-3.0\text{ V}$ となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：1

考え方

水力発電の各記述を確認する。主変圧器の結線は、一般に発電機側を $\Delta$ 結線、系統（送電）側を $Y$ 結線（中性点接地）とするのが標準である。$Y$ 結線側で中性点を接地でき、地絡保護や絶縁設計の面で有利だからである。 (3)は「発電機側に $Y$ 結線、系統側に $\Delta$ 結線」と逆に述べており誤り。 その他の記述、(1)自動電圧調整器と調速機による電圧・周波数制御、(2)カプラン水車の羽根角度調整、(4)ペルトン水車が衝動水車、(5)水車発電機は低速で磁極数が多い、はいずれも正しい。 よって誤っているものは(3)。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：3

考え方

汽力発電の熱効率向上策を確認する。(1)高温高圧蒸気の使用、(2)復水器真空度を高めて排気圧力を下げる、(3)再熱サイクル、(5)節炭器で排ガス温度を下げて熱回収、はいずれも正しい効率向上策である。 給水加熱器は、タービンの途中から抽気した蒸気で給水を加熱する再生サイクルの機器であり、給水温度を上げてボイラでの加熱量を減らすことで効率を高める。ここで重要なのは給水温度を上げることであって、「抽気温度を上げる」ことが目的ではない。抽気を過度に高温・多量にすればタービンで仕事をする蒸気が減り、かえって不利になる。 よって(4)が誤り。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：4

考え方

衝動タービンでは、蒸気はノズルを通る間に圧力が(ア)降下して高速の噴流となり、その運動エネルギーで羽根を回す。羽根の通路断面積が一様なので羽根の出入口で蒸気の圧力は(イ)等しい。圧力降下をノズルで一気に行うため、蒸気の圧力が(ウ)高圧のものに適する。 反動タービンは、回転羽根（動翼）の内部でも蒸気を(エ)膨張させ、噴出する反動力を利用する。段数を多くとって徐々に膨張させるため、蒸気の圧力が(オ)中低圧のものに適する。 したがって、(ア)降下、(イ)等しい、(ウ)高圧、(エ)膨張、(オ)中低圧の組合せとなり、(5)が正しい。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：5

考え方

原子力発電の記述を確認する。軽水炉の燃料はウラン235を2～4％程度に高めたものを用いるが、この程度の濃縮度のものは「低濃縮ウラン」と呼ぶ。高濃縮ウランは一般に濃縮度が数十％以上のものを指す。 よって(1)の「高濃縮ウラン」という表現が誤り。 (2)放射線・放射能・放射性物質の定義、(3)低速の熱中性子が核分裂を起こしやすい、(4)連鎖反応の定義、(5)減速材で高速中性子を熱中性子にする、はいずれも正しい。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：1

考え方

地熱発電は、地下から取り出した(ア)蒸気でタービンを回して発電する方式であり、地熱資源は火山活動の盛んな(イ)火山地域に多く存在する。 バイオマス発電は、植物や動物が生成・排出する(ウ)有機物から得られる燃料を利用する。木くずから作る固形化燃料のほか、家畜の糞を発酵させて得るメタンガスなど(エ)気体燃料がある。 よって、(ア)蒸気、(イ)火山地域、(ウ)有機物、(エ)気体燃料の組合せとなり、(3)が正しい。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：3

考え方

調相設備は無効電力を調整するため、負荷と(ア)並列に接続する。 電力用コンデンサは進み無効電力を供給して力率を(イ)進めるために用い、分路リアクトルは遅れ無効電力を供給して力率を(ウ)遅らせるために用いる。 同期調相機は、その(エ)界磁電流を加減することで、進み・遅れの無効電力を連続的に調整できる（過励磁で進み、不足励磁で遅れ）。 静止形無効電力補償装置(SVC)は、(オ)半導体スイッチでリアクトル電流を制御し、無効電力を高速に調整する。 よって、(ア)並列、(イ)進める、(ウ)遅らせる、(エ)界磁電流、(オ)半導体スイッチの組合せとなり、(1)が正しい。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：1

考え方

変流器(CT)の二次端子には、常に(ア)低インピーダンスの負荷（電流計など）を接続しておく。一次電流が流れている状態で二次回路を(イ)開放すると、一次電流がすべて励磁電流となって鉄心が過飽和し、二次側に高い(ウ)電圧が発生する。この結果、鉄心の磁束密度が過大となって(エ)鉄損が過大となり、変流器を損傷する。また、一次端子のある変流器（貫通形でない棒形）は、被測定線路に(オ)直列に接続する。 よって、(ア)低インピーダンス、(イ)開放、(ウ)電圧、(エ)鉄損、(オ)直列の組合せとなり、(4)が正しい。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：4

考え方

がいしの塩害対策の記述を確認する。(1)沿面距離を伸ばす・がいし連の個数を増やす、(2)付着密度が塩分だけでなく不溶性物質にも影響される、(3)可聴雑音や電波障害の原因になる、(5)塩害地絡は再閉路失敗が多い、はいずれも正しい。 (4)の「絶縁電線の採用」は、がいしの塩害対策ではない。がいし自体の塩害対策としては、洗浄、はっ水性物質（シリコンコンパウンド）の塗布、長幹がいしや耐霧がいしの採用などが該当する。絶縁電線は電線間の混触や樹木接触対策であり、がいし表面の塩じん害を防ぐものではない。 よって(4)が誤り。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：4

考え方

6.6kV高圧配電線路では、絶縁が容易で健全相の電圧上昇が問題になりにくく、1線地絡電流を(ア)小さく抑えるため(イ)非接地方式が採用される。 多回線配電線路の地絡保護では、故障回線と健全回線の地絡電流の位相が(ウ)逆位相となることを利用し、地絡方向継電器で故障回線を選択する。 低圧配電線路の短絡保護装置としては、柱上変圧器を保護する(エ)高圧カットアウトが挙げられ、これは変圧器の(オ)一次（高圧）側に取り付けられる。 よって、(ア)小さく、(イ)非接地、(ウ)逆位相、(エ)高圧カットアウト、(オ)一次の組合せとなり、(4)が正しい。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：4

考え方

心線1線当たりの静電容量は、こう長 $2 \text{ km}$ で $0.5 \,\mu\text{F/km}$ だから $C = 0.5 \times 2 = 1.0 \,\mu\text{F} = 1.0 \times 10^{-6} \text{ F}$。 三相無負荷充電容量は、線間電圧を $V$、周波数を $f$ として $Q = 3 \omega C E^2 = 3 \times 2\pi f C \left(\frac{V}{\sqrt{3}}\right)^2 = 2\pi f C V^2$ と表せる。数値を代入すると $Q = 2\pi \times 60 \times 1.0 \times 10^{-6} \times 6600^2 \approx 1.64 \times 10^4 \text{ V·A} = 16.4 \text{ kV·A}$。 よって最も近いのは(3)。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：3

考え方

(3)の記述「機器の点検・修理の際、その部分を電源から開放し、あるいは回路の接続を変更する目的で用いる」は、断路器(DS)の説明である。断路器は無負荷状態で回路を開閉するものである。 遮断器(CB)は、負荷電流だけでなく短絡電流などの事故電流を安全に遮断する装置であり、(3)の説明は当てはまらないため誤り。 (1)避雷器はA種接地、(2)高圧交流負荷開閉器(LBS)、(4)計器用変成器(VCT)と電力量計、(5)高圧進相コンデンサによる力率改善、はいずれも正しい。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：3

考え方

三相電力は $P = \sqrt{3}\, V_r I \cos\theta$ だから、線電流は $I = \frac{P}{\sqrt{3}\, V_r \cos\theta}$。 3線分の電力損失は $P_L = 3 I^2 R = 3R \times \frac{P^2}{3\, V_r^2 \cos^2\theta} = \frac{R P^2}{(V_r \cos\theta)^2}$。 したがって電力損失率は $\frac{P_L}{P} = \frac{R P}{(V_r \cos\theta)^2}$。 よって正しいのは(2)。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：2

考え方

たるみ $D$ と電線実長 $L$、径間 $S$ の関係は $L \approx S + \frac{8D^2}{3S}$。 30℃のとき $D = 2 \text{ m}$ だから $L_{30} = 100 + \frac{8 \times 2^2}{3 \times 100} = 100 + \frac{32}{300} \approx 100.1067 \text{ m}$。 60℃では線膨張により $L_{60} = L_{30}\{1 + \alpha(t_2 - t_1)\} = 100.1067 \times (1 + 1.5 \times 10^{-5} \times 30) \approx 100.1517 \text{ m}$。 この実長から60℃のたるみを求めると $D = \sqrt{\frac{3S(L_{60} - S)}{8}} = \sqrt{\frac{3 \times 100 \times 0.1517}{8}} \approx \sqrt{5.69} \approx 2.39 \text{ m}$。 よって最も近いのは(3)。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：3

考え方

導電材料としての銅の記述を確認する。硬銅線を焼きなまし（アニール）すると軟銅線になり、可とう性はよくなる。焼きなましによって結晶のひずみが除かれるため、導電率はむしろ高くなる。 よって(4)の「導電率は低くなる」は誤り。軟銅線の導電率は硬銅線より高い。 (1)銅は銀に次いで導電率が高い、(2)標準軟銅を100％とした百分率で表す、(3)電気銅を精製して用いる、(5)CVケーブルは軟銅線・架空送電線は硬銅線、はいずれも正しい。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：4

考え方

発電端出力 $P = 1000 \text{ MW} = 1000 \times 10^3 \text{ kW}$、発電端効率 $\eta = 0.41$、重油発熱量 $H = 44000 \text{ kJ/kg}$ とする。 毎秒必要な入力熱量は $\frac{P}{\eta}$ なので、重油消費量は $B = \frac{P}{\eta H} = \frac{1000 \times 10^3}{0.41 \times 44000} \approx 55.4 \text{ kg/s}$。 1時間当たりに換算すると $B = 55.4 \times 3600 \approx 1.995 \times 10^5 \text{ kg/h} \approx 200 \text{ t/h}$。 よって最も近いのは(4)。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：4

考え方

(a)より重油消費量は約 $200 \text{ t/h}$ なので、1日の消費量は $200 \times 24 = 4800 \text{ t}$。 このうち炭素は重量比85％だから $4800 \times 0.85 = 4080 \text{ t}$。 炭素が完全燃焼して二酸化炭素になる反応は $\mathrm{C} + \mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2}$ であり、炭素の原子量12に対し二酸化炭素の分子量は $12 + 16 \times 2 = 44$。したがって発生する二酸化炭素の重量は $4080 \times \frac{44}{12} \approx 1.50 \times 10^4 \text{ t} = 15.0 \times 10^3 \text{ t}$。 よって最も近いのは(3)。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：3

考え方

T形回路の受電端側の直列インピーダンスは、全体 $r + jx$ の半分の $\frac{r}{2} + j\frac{x}{2} = 10 + j40 \, \Omega$ である。 負荷力率 $\cos\theta_r = \frac{\sqrt{3}}{2}$（遅れ、$\sin\theta_r = \frac{1}{2}$）だから、受電端電圧 $\dot{V}_{r1}$ を基準にとると受電電流は $\dot{I}_r = 400(\cos\theta_r - j\sin\theta_r) = 400(0.866 - j0.5) = 346.4 - j200 \text{ A}$。 中間点の電圧は $\dot{V}_c = \dot{V}_{r1} + \dot{I}_r\left(\frac{r}{2} + j\frac{x}{2}\right) = 150000 + (346.4 - j200)(10 + j40)$ $= 150000 + (11464 + j11856) = 161464 + j11856 \text{ V}$。 その大きさは $V_c = \sqrt{161464^2 + 11856^2} \approx 161.9 \text{ kV}$。 よって最も近いのは(3)。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：3

考え方

(a)より中間点の電圧は $\dot{V}_c = 161464 + j11856 \text{ V}$。並列アドミタンス $Y = 0.0007 \text{ S}$（進み）に流れる電流は $\dot{I}_c = jY\dot{V}_c = j0.0007(161464 + j11856) \approx -8.3 + j113.0 \text{ A}$。 送電端側の直列部を流れる電流は $\dot{I}_s = \dot{I}_r + \dot{I}_c = (346.4 - j200) + (-8.3 + j113.0) = 338.1 - j87.0 \text{ A}$。 送電端電圧は、送電端側の直列インピーダンス $\frac{r}{2} + j\frac{x}{2} = 10 + j40 \, \Omega$ を用いて $\dot{V}_{s1} = \dot{V}_c + \dot{I}_s\left(\frac{r}{2} + j\frac{x}{2}\right) = (161464 + j11856) + (338.1 - j87.0)(10 + j40)$ $= (161464 + j11856) + (6861 + j12654) = 168325 + j24510 \text{ V}$。 その大きさは $V_{s1} = \sqrt{168325^2 + 24510^2} \approx 170.1 \text{ kV}$。 よって最も近いのは(4)。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：4

考え方

π形回路で受電端が無負荷のとき、受電端の並列サセプタンス $\frac{B}{2}$ にのみ充電電流が流れ、これが直列リアクタンス $X$ を流れる。$\frac{B}{2} = \frac{0.800}{2} = 0.400 \text{ mS}$。 1相分で考え、受電端相電圧を $\dot{V}_r$（基準）とすると、直列を流れる電流は $\dot{I} = j\frac{B}{2}\dot{V}_r$ で、送電端相電圧は $\dot{V}_s = \dot{V}_r + jX \cdot \dot{I} = \dot{V}_r\left(1 - \frac{B}{2}X\right)$。 $\frac{B}{2}X = 0.0004 \times 200 = 0.08$ だから $V_s = 0.92\, V_r$、すなわち受電端電圧のほうが高くなる（フェランチ現象）。 送電端相電圧は $\frac{66.0}{\sqrt{3}} \approx 38.1 \text{ kV}$ なので $V_r = \frac{38.1}{0.92} \approx 41.4 \text{ kV}$（相）。 線間電圧に直すと $41.4 \times \sqrt{3} \approx 71.7 \text{ kV}$。 よって最も近いのは(2)。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：2

考え方

送電端電流は、直列部を流れる電流と送電端側の並列サセプタンスを流れる電流の和である。 (a)より受電端相電圧は $V_r \approx 41.4 \text{ kV}$、送電端相電圧は $V_s \approx 38.1 \text{ kV}$。$\frac{B}{2} = 0.400 \text{ mS}$。 直列部を流れる電流（受電端側サセプタンスの充電電流）は $I_1 = \frac{B}{2}V_r = 0.0004 \times 41418 \approx 16.6 \text{ A}$。 送電端側の並列サセプタンスを流れる電流は $I_2 = \frac{B}{2}V_s = 0.0004 \times 38105 \approx 15.2 \text{ A}$。 両者は同相（ともに $+j$ 方向の進み電流）なので、送電端電流は $I_s = I_1 + I_2 \approx 16.6 + 15.2 \approx 31.8 \text{ A}$。 よって最も近いのは(4)。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：4

考え方

磁束密度$B$の中を導体が磁束と直角に速度$v$で動くと起電力が生じ、その向きはフレミングの（ア）右手の法則で決まる。大きさは（イ）$e = Blv \text{ V}$である。

直流機では周辺速度が$v = \frac{\pi D n}{60} \text{ m/s}$なので、導体1本あたりの起電力は$e = Bl \cdot \frac{\pi D n}{60}$となる。1極あたりの磁束$\Phi$と磁極数$p$を使うと、全周にわたる平均の$Bl$は磁束の総和$p\Phi$を電機子表面$\pi D l$で割った関係になる。

正負のブラシ間には全導体$Z$が並列回路数$a$で分かれて（ウ）$\frac{Z}{a}$本が（エ）直列に接続される。これらをまとめると電機子誘導起電力は（オ）$E = \frac{p Z \Phi n}{60 a} \text{ V}$となる。

よって(ア)右手・(イ)$Blv$・(ウ)$\frac{Z}{a}$・(エ)直列・(オ)$\frac{pZ\Phi n}{60a}$の組合せが正しい。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：5

考え方

電機子に入る電気入力は$P_{in} = V_a I_a = 24 \times 3.0 = 72 \text{ W}$である。

一方、機械的に発生する出力（＝逆起電力による電力）は、回転の角速度とトルクの積で求まる。角速度は$\omega = \frac{2\pi n}{60} = \frac{2\pi \times 1500}{60} = 157.1 \text{ rad/s}$なので、

$P_m = \omega T = 157.1 \times 0.4 = 62.8 \text{ W}$

電気入力と機械出力の差が電機子巻線の銅損である。

$P_{cu} = I_a^2 R = P_{in} - P_m = 72 - 62.8 = 9.2 \text{ W}$

したがって抵抗は

$R = \frac{P_{cu}}{I_a^2} = \frac{9.2}{3.0^2} = \frac{9.2}{9} \approx 1.0 \, \Omega$

となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：1

考え方

トルク−回転速度曲線は、電源電圧と（ア）電源周波数が一定のときの特性を表す。

ある滑りで最大となるトルクを最大トルク、または（イ）停動トルクと呼ぶ。この最大トルクの大きさ自体は（ウ）二次回路の抵抗値には無関係で、抵抗を変えても最大トルクの値は変わらない。

ただし、巻線形誘導電動機のトルクは二次回路の抵抗と滑りの比$\frac{r_2}{s}$で決まるため、二次抵抗を$k$倍にすると同じトルクが$k$倍の滑りで現れる。この現象を（エ）比例推移といい、外部抵抗を加えて始動特性の改善や速度制御に利用される。

よって(ア)電源周波数・(イ)停動・(ウ)二次・(エ)比例推移の組合せが正しい。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：1

考え方

電源から供給される一次入力は

$P_1 = \sqrt{3} V_n I_l \cos\theta = \sqrt{3} \times 400 \times 25.8 \times 0.8 \approx 14300 \text{ W}$

である。この入力から鉄損$P_i$と一次銅損$P_{c1}$を引いたものが二次入力（空隙電力）$P_2$になる。条件より$P_i = P_{c1} = \frac{1}{2} P_{c2}$なので、両者の和は$P_i + P_{c1} = P_{c2}$である。

二次銅損は$P_{c2} = s P_2$の関係があるので$P_2 = \frac{P_{c2}}{s}$。したがって

$P_1 = (P_i + P_{c1}) + P_2 = P_{c2} + \frac{P_{c2}}{s} = P_{c2}\left(1 + \frac{1}{s}\right)$

$s = 0.04$を代入すると

$P_1 = P_{c2}\left(1 + \frac{1}{0.04}\right) = 26 P_{c2}$

よって

$P_{c2} = \frac{14300}{26} \approx 550 \text{ W}$

となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：3

考え方

水車発電機では水車の回転速度が比較的（ア）小さいため、同期速度$N_s = \frac{120 f}{p}$を電源周波数に合わせるには極数$p$を（イ）大きくする必要がある。多極機になるため回転子は軸方向の長さに比べて直径が（ウ）大きい突極形となる。

タービン発電機は回転速度が（エ）大きいので、遠心力による機械的強度の関係から回転子の直径は軸方向の長さに比べて（オ）小さくした細長い円筒形の設計になる。

よって(ア)小さい・(イ)大きく・(ウ)大きく・(エ)大きい・(オ)小さくの組合せが正しい。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：2

考え方

三相短絡特性では、界磁電流と短絡電流はほぼ比例する。まず定格電流を求めると

$I_n = \frac{P}{\sqrt{3} V} = \frac{11000 \times 10^3}{\sqrt{3} \times 6600} \approx 962 \text{ A}$

である。短絡電流$750 \text{ A}$を流すのに界磁電流$54 \text{ A}$が必要なので、比例関係から定格電流$962 \text{ A}$を流すのに必要な界磁電流は

$I_f = 54 \times \frac{962}{750} \approx 69 \text{ A}$

となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：1

考え方

1相のコイルを複数のスロットに分けて配置する巻線法を（ア）分布巻という。分布巻では各極各相のスロット数$q$が（イ）2以上となる（$q=1$は集中巻に相当）。

分布巻でコイルピッチを極ピッチより短くした巻線法を（ウ）短節巻という。短節巻にすると鎖交磁束が減るため基本波の（エ）誘導起電力はわずかに小さくなるが、コイル端が短くなって銅量が節約でき、高調波が打ち消されて（オ）電圧波形が正弦波に近づく利点があるため広く用いられる。

よって(ア)分布巻・(イ)2以上・(ウ)短節巻・(エ)誘導起電力・(オ)電圧波形の組合せが正しい。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：4

考え方

単巻変圧器で一次と二次に共通な巻線部分を（ア）分路巻線、共通でない部分を（イ）直列巻線という。

分路巻線側を一次、直列巻線を含む側を二次に接続すると通常の変圧器のように動作する。このとき負荷に供給する容量、すなわち二次端子電圧と二次電流の積を（ウ）負荷容量という（これに対し巻線が実際に受け持つ容量を自己容量という）。

巻線の一部が共通で導体を共用しているため、単巻変圧器は漏れ磁束が（エ）少なく、その結果として電圧変動率も（オ）小さいという特徴がある。

よって(ア)分路巻線・(イ)直列巻線・(ウ)負荷容量・(エ)少なく・(オ)小さいの組合せが正しい。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：3

考え方

V-V結線では各変圧器の巻線電流が線電流に等しい。負荷は$90 \text{ kW}$、力率1、線間電圧$6.3 \text{ kV}$なので線電流は

$I = \frac{P}{\sqrt{3} V \cos\theta} = \frac{90 \times 10^3}{\sqrt{3} \times 6300 \times 1} \approx 8.25 \text{ A}$

である。一方、各変圧器の定格電流は

$I_n = \frac{100 \times 10^3}{6300} \approx 15.87 \text{ A}$

なので、負荷率は$\frac{8.25}{15.87} \approx 0.520$となる。

負荷損は電流の2乗に比例するため、1台あたりの負荷損は

$1600 \times 0.520^2 \approx 432 \text{ W}$

2台合計では$432 \times 2 \approx 864 \text{ W}$となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：4

考え方

太陽光発電用パワーコンディショナは、太陽電池の直流を系統と同じ交流に変換して連系する機器である。

(1)は「降圧チョッパとインバータを組み合わせて」としているが、太陽電池の出力電圧は系統に必要な直流電圧より低いことが多く、実際には昇圧チョッパで電圧を持ち上げてからインバータで交流に変換する構成が一般的である。したがって「降圧チョッパ」とする(1)の記述が誤りである。

(2)のMPPT制御、(3)の平滑キャパシタとリプルの関係、(4)のPWM制御と高調波抑制フィルタ、(5)の系統連系保護装置による出力遮断は、いずれもパワーコンディショナの正しい説明である。

よって誤っているものは(1)である。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：1

考え方

減速機を通すと回転速度は減速比の分だけ下がる。負荷の回転速度は

$n_L = \frac{n_m}{6} = \frac{1200}{6} = 200 \text{ min}^{-1}$

軸トルクは減速比の分だけ増え、さらに効率をかける。

$T_L = T_m \times 6 \times 0.96 = 100 \times 6 \times 0.96 = 576 \text{ N·m}$

軸入力（負荷に伝わる動力）は電動機出力に効率をかけたものである。電動機の角速度は$\omega_m = \frac{2\pi \times 1200}{60} = 125.7 \text{ rad/s}$なので

$P_L = \omega_m T_m \times 0.96 = 125.7 \times 100 \times 0.96 \approx 12.1 \text{ kW}$

よって$n_L = 200$、$T_L = 576$、$P_L = 12.1$の組合せが正しい。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：2

考え方

平板を熱伝導で伝わる熱流は、熱伝導率$\lambda$、面積$A$、温度差$\Delta T$、厚さ$d$を用いて

$\Phi = \lambda A \frac{\Delta T}{d}$

で表される。厚さは$10 \text{ cm} = 0.1 \text{ m}$なので、

$\Phi = 0.4 \times 25 \times \frac{4}{0.1} = 0.4 \times 25 \times 40 = 400 \text{ W}$

となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：4

考え方

PID制御において、積分（I）動作は定常偏差（オフセット）を無くす働きがあり、主として（ア）定常特性の改善に有効である。微分（D）動作は偏差の変化に早く反応するため、応答の行き過ぎを抑えるなど（イ）過渡特性の改善に有効である。

（ウ）比例（P）動作はゲインに応じて定常・過渡の両方の特性をある程度改善できる、これらの中間的な役割を持つ。

よって(ア)定常・(イ)過渡・(ウ)比例の組合せが正しい。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：2

考え方

回路を読み取ると、上側のANDゲートは入力A・Cを受け、下側のANDゲートは入力B・$\overline{C}$（Cの反転）を受け、その2つの出力をORゲートで合成している。よって

$X = AC + B\overline{C}$

この式は「$C=1$のときX=A、$C=0$のときX=B」を表しており、Cを選択信号とする2入力セレクタ（マルチプレクサ）である。

入力波形ではCは0→1→0→1と4区間に変化する（図中の破線がその境目）。したがってXは、Cが0の区間ではBの波形をそのまま写し、Cが1の区間ではAの波形をそのまま写せばよい。実際に区間ごとに数えると、最初のC=0区間でBのパルスが1個、続くC=1区間でAのパルスが2個、次のC=0区間でBのパルスが1個、最後のC=1区間でAのパルスが2個現れ、Xはこれらをつなげた波形になる。この手順で得られる波形が波形(3)である。

出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：3

考え方

界磁電流$200 \text{ A}$のとき、無負荷では端子電圧（線間）$6600 \text{ V}$が発生し、同じ界磁電流で三相短絡すると$800 \text{ A}$が流れる。

一相分の同期インピーダンスは、一相分の起電力（相電圧）を短絡電流で割って求める。相電圧は

$E = \frac{6600}{\sqrt{3}} \approx 3810 \text{ V}$

なので、

$Z_s = \frac{E}{I_s} = \frac{3810}{800} \approx 4.76 \, \Omega$

となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：2

考え方

(a)より一相分の同期インピーダンス（抵抗を無視するのでリアクタンス）は$X_s = 4.76 \, \Omega$、端子相電圧は$V = \frac{6600}{\sqrt{3}} \approx 3810 \text{ V}$である。

力率1.0なので電流$I$は端子電圧$V$と同相である。$V$を基準にとると誘導起電力は$E = V + jX_s I$となり、その位相角が負荷角$\delta = 30°$である。ベクトル図から

$\tan\delta = \frac{X_s I}{V}$

が成り立つので、電流は

$I = \frac{V \tan 30°}{X_s} = \frac{3810 \times 0.577}{4.76} \approx 462 \text{ A}$

となる。力率1なので出力は

$P = 3 V I = 3 \times 3810 \times 462 \approx 5.28 \times 10^6 \text{ W} = 5.28 \text{ MW}$

となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：3

考え方

降圧チョッパでは、スイッチSがオンのときとオフのときで電流経路が変わる。

図2で、ダイオード電圧$v_D$が電源電圧$E$に等しくダイオードが逆バイアスの時刻$t_1$は、スイッチSがオンの区間である。このとき電流は電源$E$からS、リアクトル$L$、負荷$R$を通って戻る経路、すなわち電流経路(A)となる。

一方、$v_D$がほぼ0でダイオードが導通している時刻$t_2$は、スイッチSがオフの区間である。このときリアクトルの蓄積エネルギーにより、電流はダイオードDを通って$L$と$R$を還流する経路、すなわち電流経路(B)となる。

よって(時刻$t_1$)電流経路(A)・(時刻$t_2$)電流経路(B)の組合せが正しい。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：5

考え方

降圧チョッパの出力電圧の平均値は、電源電圧に通流率（デューティ比）$D$を掛けたものになる。

$V_R = D E = 0.5 \times 100 = 50 \text{ V}$

リプルが十分小さいので、負荷電流の平均値はこの平均電圧を負荷抵抗で割って

$I_R = \frac{V_R}{R} = \frac{50}{2} = 25 \text{ A}$

となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：2

考え方

どの方向にも光度が等しい均等放射の点光源では、全光束は全立体角$4\pi \text{ sr}$にわたって光度が一定として広がる。したがって平均光度は全光束を$4\pi$で割って求める。

$I = \frac{F}{4\pi} = \frac{3000}{4\pi} \approx \frac{3000}{12.57} \approx 239 \text{ cd}$

となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：2

考え方

(a)より光度は$I \approx 239 \text{ cd}$である。点光源からB点までの距離は、高さ$2 \text{ m}$と水平距離$1.5 \text{ m}$から

$r = \sqrt{2^2 + 1.5^2} = \sqrt{6.25} = 2.5 \text{ m}$

である。光がB点の水平面に入射する角度$\theta$（鉛直からの角度）について、$\cos\theta = \frac{2}{2.5} = 0.8$となる。

水平面照度は入射角余弦の法則から

$E = \frac{I \cos\theta}{r^2} = \frac{239 \times 0.8}{2.5^2} = \frac{191.2}{6.25} \approx 31 \text{ lx}$

となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：3

考え方

図1の各ゲートの入力を確認する。上のORゲートはA・Bを、下のANDゲートも同じA・Bを入力として受けている。ANDゲートの出力（$A \cdot B$）はそのまま端子$T_1$として取り出されると同時に、NOTゲートで反転され$\overline{A \cdot B}$となって右上のANDゲートに入力される。右上のANDゲートはORゲートの出力（$A+B$）とこの$\overline{A \cdot B}$を受けるので、

$S_1 = (A+B)\cdot\overline{A \cdot B}$

ド・モルガンの定理より $\overline{A\cdot B} = \overline{A}+\overline{B}$ なので、

$S_1=(A+B)(\overline{A}+\overline{B})=A\overline{B}+\overline{A}B$

となり、これはA、Bの排他的論理和（XOR）に一致する。したがって4通りの入力に対する出力は次のとおり。

$(A,B)=(0,0)$: $S_1=0$, $T_1=0$ $(A,B)=(0,1)$: $S_1=1$, $T_1=0$ $(A,B)=(1,0)$: $S_1=1$, $T_1=0$ $(A,B)=(1,1)$: $S_1=0$, $T_1=1$

これは図1が半加算器（$S_1$＝和、$T_1$＝桁上げ）であることを示しており、この関係と一致する真理値表は(3)である。

出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：3

考え方

図1の回路は、和の出力$S$と桁上げの出力$T$を持つ加算回路である。これを2組つないだ図2の回路は、3つの入力A、B、Cを加える全加算器として働き、$S_2$が和、$T_2$が桁上げを表す。

全加算器では、1になっている入力の個数が奇数なら和$S_2 = 1$、入力のうち2つ以上が1なら桁上げ$T_2 = 1$になる。

選択肢を順に確認する。(2)の$A=0$、$B=1$、$C=0$では1が1個なので和$S_2 = 1$、桁上げは生じず$T_2 = 0$となり、記述と一致する。他の選択肢、例えば(1)の$A=B=C=0$では$S_2=0$かつ$T_2=0$のはずで$T_2=1$は誤り、(5)の$A=1$、$B=1$、$C=0$では和$S_2=0$・桁上げ$T_2=1$のはずで記述と合わない。

よって正しい記述は(2)である。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：2

考え方

一般用電気工作物に該当するのは、低圧（600V以下）で受電し、その構内で使用する電気工作物であって、併設する発電設備が一般用に区分される小規模発電設備（太陽電池発電設備なら出力10kW未満、内燃力発電設備なら出力10kW未満　など）のみのものである。 (1)と(3)は6.6kV（高圧）で受電しているため自家用電気工作物となり除外される。(2)の内燃力発電設備は出力10kW未満であれば小規模発電設備に含まれるが、出力15kWはこれを超えるため自家用となる。(4)の風力発電設備（出力20kW未満）は小規模事業用電気工作物に区分されるため、一般用電気工作物には含まれない。(5)は低圧200Vで受電し、併設するのが出力5kW（10kW未満）の太陽電池発電設備のみであり、一般用電気工作物に該当する。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：5

考え方

不適切なものを選ぶ問題である。非常用予備発電装置に係る電気工事は「特殊電気工事」に区分され、その作業に従事するには特種電気工事資格者（非常用予備発電装置工事）の認定を受けている必要がある。第一種電気工事士の資格だけでは、この発電機に係る電気工事の作業に従事することはできない。したがって(3)が不適切である。 他の選択肢は、第一種電気工事士が最大電力500kW未満の自家用電気工作物の作業に従事できること、第二種電気工事士が一般用電気工作物の作業に従事できること、認定電気工事従事者が簡易電気工事（600V以下の作業）に従事できることを述べており、いずれも正しい。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：3

考え方

電気設備技術基準の電路の絶縁に関する規定である。原則として電路は大地から（ア）絶縁しなければならない。ただし、構造上やむを得ず危険のおそれがない場合や、（イ）混触による高電圧の侵入等の異常が発生した際の危険を回避するための（ウ）接地その他の保安上必要な措置を講ずる場合は、この限りでないとされる。 混触時の危険回避のために行うのは接地であることからも、（イ）混触・（ウ）接地の組合せが正しいと判断でき、（ア）絶縁と合わせて(3)が正答となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：3

考え方

まず1線地絡電流を求める。公称電圧を1.1で除した電圧は $V = \frac{6600}{1.1} = 6 \text{ kV}$ である。三相3線式でこう長20kmなので電線延長は $L = 20 \times 3 = 60 \text{ km}$ となる。 これを式に代入すると $I_1 = 1 + \frac{\frac{V}{3}L - 100}{150} = 1 + \frac{\frac{6}{3} \times 60 - 100}{150} = 1 + \frac{20}{150} \approx 1.13$ となる。地絡電流は小数点以下を切り上げ、かつ2A未満は2Aとするため $I_1 = 2 \text{ A}$ とする。 本問では混触により低圧電路の対地電圧が150Vを超えた場合に1秒以内に自動遮断する装置があるので、B種接地抵抗値の上限は $\frac{600}{I_1} = \frac{600}{2} = 300 \, \Omega$ となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：4

考え方

電気設備技術基準における電磁誘導作用による影響防止の規定である。変電所又は開閉所は、電磁誘導作用により（ア）人の（イ）健康に影響を及ぼすおそれがないよう、当該施設の付近において人が占める空間に相当する空間の（ウ）磁束密度の平均値が、商用周波数において（エ）200μT以下になるように施設しなければならないとされている。 人の健康保護を目的とする規定であり、評価量が磁束密度・限度値が200μTである(5)が正しい組合せとなる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：5

考え方

高圧地中電線と特別高圧地中電線とが接近・交差する場合に、離隔距離を0m以上（相互に接しても可）で施設できる条件を問う、不適切なものを選ぶ問題である。基準では、それぞれの電線が自消性のある難燃性の被覆を有する場合、堅ろうな自消性のある難燃性の管に収められる場合、いずれかが不燃性の被覆を有する場合、いずれかが堅ろうな不燃性の管に収められる場合などが条件として挙げられている。 これらはいずれも延焼防止に関わる条件であり、(4)の「危険を表示する埋設標識を設ける」は延焼を防ぐ措置ではなく条件として不適切である。したがって(4)が正答となる。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：4

考え方

分散型電源を連系する場合の再閉路時の事故防止に関する解釈の規定である。変電所の引出口には、系統側の停電を確認して再閉路の事故を防ぐため（ア）線路無電圧確認装置を施設する。2系列化による簡素化では、1系列を（イ）不足電力リレーのみとすることができる。単独運転を防止・検出する装置として（ウ）単独運転検出装置を設置し、配電線の最低負荷より小さい整定値の（エ）逆電力リレーと組み合わせる。 これらの組合せから(3)が正しい。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：3

考え方

移動電線の施設に関する規定である。移動電線を電気機械器具と接続する場合は、接続不良による感電又は（ア）火災のおそれがないように施設する。高圧の移動電線に電気を供給する電路には、（イ）過電流が生じた場合に保護できるよう（イ）過電流遮断器を施設する。高圧の移動電線と電気機械器具とは（ウ）ボルト締めその他の方法により堅ろうに接続する。特別高圧の移動電線は、電気集じん応用装置に附属するものを（エ）屋内に施設する場合を除き施設しないこととされている。 これらの組合せから(4)が正しい。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：4

考え方

電動機の過負荷保護装置の施設に関する規定である。屋内に施設する電動機には、焼損のおそれがある過電流を生じた場合に（ア）自動的にこれを阻止し又は警報する装置を設ける。ただし、運転中常時（イ）取扱者が監視できる位置に施設する場合などは除外される。電源側電路に施設する（ウ）過電流遮断器の定格電流が15A（（エ）配線用遮断器にあっては20A）以下の場合や、電動機の出力が（オ）0.2kW以下の場合も除外される。 これらの組合せから(3)が正しい。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：3

考え方

変流器（CT）に関する記述で、誤っているものを選ぶ。変流器の変流比は一次巻線と二次巻線の巻数比によって決まり、二次側に接続する電流計の抵抗値（負担）を変えても変流比そのものは変化しない。したがって「二次側の抵抗値により変流比は変化する」とした(5)が誤りである。 他の記述は正しい。特に通電中に二次側を開放すると高電圧が発生して絶縁破壊の危険があるため、二次側にヒューズや開閉器を設けず、電流計を交換する際は二次側を短絡してから行う。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：5

考え方

溢水は、河川流量が発電所の最大使用水量 $15 \text{ m}^3/\text{s}$ を上回るとき、超過分を発電に使わず放流することで発生する。したがって溢水が生じるのは河川流量 $Q > 15$ の期間である。 日数100日以上の部分は $Q = -0.05d + 25$ で表される。$Q = 15$ となる日数は $-0.05d + 25 = 15$ より $d = 200$ 日である。$d < 200$ では $Q > 15$ となり、$d = 100$ 未満の期間も流量はさらに大きく $15$ を上回るため、$d = 1$ から約 $200$ 日までが溢水の期間となる。 よって年間の溢水日数の合計は約 $200$ 日である。 出典: 一般財団法人 電気技術者試験センター

答え：3