資格道場
問1
電力
架空送電線のコロナ放電は、電線表面の電位傾度が空気の絶縁破壊強度(約3kV/cm)を超えると発生する。
問2
機械
照度E[lx]は、光源からの距離r[m]に反比例し、入射角θの正弦に比例する関係に従う。
問3
電力
風力発電のベッツ限界(Betz limit)は、理論最大効率が約75%であることを示す。
問4
理論
デシベル（dB）表示で、電力比10倍は10dB、電圧比10倍は10dBである。
問5
電力
BWR(沸騰水型軽水炉)は炉心で発生した蒸気を直接タービンに送るため、原子炉と一次冷却系が分離されている。
問6
電力
三相3線式送電線の電力損失は、線電流I・線抵抗Rを用いてP_loss=3I²Rで計算される。
問7
法規
電気事業法第39条により、事業用電気工作物の設置者は経済産業省令で定める技術基準に適合するように維持しなければならない。
問8
法規
電気事業法第106条により、経済産業大臣は電気事業者・自家用電気工作物の設置者に対し、保安確保のため必要な報告徴収を求めることができる。
問9
理論
ホイートストンブリッジで R1=100Ω、R2=200Ω、R3=300Ωのとき、平衡となる R4 の値はいくらか。
- 1. 400 Ω
- 2. 150 Ω
- 3. 600 Ω
- 4. 900 Ω
問10
機械
同期電動機のV曲線は、横軸に電機子電流、縦軸に界磁電流をとり、出力一定のもとで力率が遅れから進みへ変化するV字状の特性曲線である。
問11
電力
配電線の電圧降下ΔV[V]は、抵抗R、リアクタンスX、力率角φ、線電流Iを用いて単相2線では2I(Rcosφ+Xsinφ)、三相3線では√3I(Rcosφ+Xsinφ)で近似される。
問12
電力
電力系統の周波数低下リレー(UFR)は、需給インバランス時に負荷遮断を行い系統崩壊を防止する保護装置である。
問13
法規
電気事業者は、災害時においても電気の安定供給を確保するため、レジリエンス強化策（電力ネットワーク強靭化・分散型電源活用等）を実施することが2020年改正電気事業法で明文化された。
問14
機械
産業用通信プロトコルのEtherCATは、マスタ-スレーブ方式のリアルタイムイーサネットで、フレームを各スレーブが通過時に処理する「オンザフライ」方式により高速・低遅延を実現する。
問15
法規
自家用電気工作物の設置者は、保安規程を定め、使用の開始前に経済産業大臣に届け出なければならない。
問16
電力
配電系統の力率改善用進相コンデンサSC[kvar]を、皮相電力S=500kVA・力率0.7を0.95に改善する場合に必要な容量はおよそいくらか。
- 1. 約250kvar
- 2. 約200kvar
- 3. 約300kvar
- 4. 約400kvar
問17
機械
PLC（プログラマブルロジックコントローラ）は、入力部・演算部・出力部・メモリ・電源で構成され、ラダー図やST言語等で制御プログラムを記述する。
問18
電力
風力発電の出力変動を緩和する目的で蓄電池併設や慣性応答制御(疑似慣性)の研究が進んでいる。
問19
横断・難問演習
電気主任技術者法定講習(電気事業法施行規則)は、外部委託承認を受けている電気管理技術者・電気保安法人所属技術者は受講不要であるが、専任の主任技術者は5年に1回受講義務がある。
問20
電力
超伝導電力ケーブルは液体窒素温度(77K)で運用される高温超伝導ビスマス系・イットリウム系線材を用い、大容量・低損失送電が可能である。
問21
機械
ステッピングモータは、入力電圧の大きさに比例した角度だけ回転する位置決め制御に適したモータで、開ループ制御が可能である。
問22
横断・難問演習
電力用変圧器の効率最大は鉄損(無負荷損)=銅損(負荷損)となる負荷率で、通常50〜70%負荷で最大効率となるよう設計される。
問23
機械
光度100cdの点光源直下2mの水平面照度はいくらか。
- 1. 5lx
- 2. 25lx
- 3. 10lx
- 4. 50lx
問24
横断・難問演習
電力系統の慣性定数H[MW・s/MVA]が小さくなるほど、需給インバランス発生時の周波数変化率(RoCoF)は大きくなり、再エネ大量導入で同期発電機が減少すると周波数安定度が低下する。
問25
電力
需要率・負荷率・不等率は配電設備設計に用いられ、需要率=最大需要電力÷設備容量、負荷率=平均需要電力÷最大需要電力で定義される。
問26
法規
電技解釈において、高圧架空電線の地表上高さは、道路横断で5m以上、横断歩道橋上1m以上である必要がある。
問27
法規
高圧の電路の絶縁耐力試験電圧は、最大使用電圧の1.5倍の交流電圧を連続して10分間加える方法が原則である。
問28
横断・難問演習
三相平衡負荷で線間電圧V=6600V、線電流I=100A、力率cosφ=0.8(遅れ)のとき、複素電力S=P+jQは有効電力P≒914kW、無効電力Q≒686kvarで合計皮相電力S=1143kVAとなる。
問29
横断・難問演習
FIT(固定価格買取制度)は2012年開始の再エネ買取制度で、2022年以降の新規認定はFIP(Feed-in Premium)へ段階移行し、市場価格連動のプレミアム単価が事業者に支払われる方式となった。
問30
法規
電気使用場所の使用電圧が300V超の低圧電動機の鉄台・外箱には、C種接地工事を施さなければならない。
問31
機械
三相誘導電動機の同期速度Nsは Ns=120f/p [min^-1] で表されるが、ここでpは極対数である。
問32
法規
三相変圧器の%インピーダンスが5%、定格容量500kVAのとき、二次側短絡電流は定格電流の20倍となる。
問33
機械
降圧チョッパ（バックコンバータ）の出力電圧Voは、入力電圧Vin・通流率Dを用いてVo=Vin/D で表される。
問34
理論
三相平衡Y結線で相電圧Vp=200V、線電流IL=10A、力率0.8（遅れ）のとき、三相有効電力Pはいくらか。
- 1. 3200 W
- 2. 2400 W
- 3. 1600 W
- 4. 4800 W
問35
理論
ストークスの定理は、閉曲面上のベクトル場の面積分が、その境界の発散の体積積分に等しいという定理である。
問36
横断・難問演習
電気事業法上の波及事故(他者波及事故)が発生した場合、原因究明と再発防止策を含む詳報を事故発生から原則として「24時間以内」に経済産業大臣に提出しなければならない。
問37
法規
電気事業法における次のうち、電気主任技術者の選任が不要となるのはどれか。
- 1. 出力500kWの太陽光発電所（外部委託承認なし）
- 2. 受電電圧6,600V・契約電力1,500kWの工場（外部委託承認なし）
- 3. 出力300kWの自家用受変電設備（外部委託承認あり）
- 4. 受電電圧6,600V・契約電力2,500kWの商業施設
問38
機械
誘導電動機のトルクは電源電圧の二乗に比例する。電源電圧が定格の90%に低下したとき、トルクは定格電圧時の何%となるか。
- 1. 95%
- 2. 90%
- 3. 81%
- 4. 100%
問39
理論
OPアンプ反転増幅回路で Rin=10kΩ、Rf=100kΩ、入力電圧 vin=+0.2V のとき出力電圧 vout はいくらか。
- 1. -0.02 V
- 2. -2.0 V
- 3. +0.02 V
- 4. +2.0 V
問40
機械
直流発電機の電圧変動率は、無負荷電圧から定格電圧を引き、定格電圧で除した値で定義される。
問41
電力
電圧無効電力制御における進相コンデンサ投入は、系統電圧上昇・無効電力源供給の効果がある。
問42
法規
B種接地工事において、変圧器の高圧側電路の1線地絡電流が3A、高圧側電路の遮断時間が1秒以下の場合の接地抵抗値の最大値はいくらか。
- 1. 150Ω
- 2. 100Ω
- 3. 50Ω
- 4. 200Ω
問43
機械
永久磁石同期電動機（PMSM）の特徴として、最も適切なものはどれか。
- 1. 回転子はかご形構造で、回転子側で電気的損失が大きい
- 2. 回転子に磁化された永久磁石を持つため、励磁電流が不要で高効率となる
- 3. ブラシと整流子を必要とし、保守頻度が高い
- 4. 始動には外部からの始動巻線励磁が必須である
問44
機械
単巻変圧器は一次と二次が独立した巻線を持ち、絶縁性能が高いという利点があるため、高電圧で大容量の変圧器に好適である。
問45
横断・難問演習
フーリエ級数展開で、周期Tの方形波(振幅A)に含まれる高調波は奇数次のみで、第n次高調波の振幅は4A/(nπ)に比例し、第3調波は基本波の1/3となる。
問46
横断・難問演習
有効電力P=5kW、無効電力Q=3kvarの三相負荷の皮相電力Sはいくらか。
- 1. 3kVA
- 2. 5kVA
- 3. 5.83kVA
- 4. 7kVA
問47
横断・難問演習
鉄塔や架空地線への雷撃で鉄塔の電位が上昇し、鉄塔側から電線へせん絡する逆フラッシオーバは、塔脚接地抵抗を小さくすることで抑制できる。
問48
横断・難問演習
定格容量500kVA・%インピーダンス4%の変圧器Aと、定格容量300kVA・%インピーダンス5%の変圧器Bを並行運転して700kVAの負荷に供給する。変圧器Aの分担負荷[kVA]に最も近いものはどれか（抵抗とリアクタンスの比は等しいとする）。
- 1. 350
- 2. 400
- 3. 438
- 4. 473
問49
電力
断路器(DS)は大電流を遮断する目的で、負荷電流通電状態でも開閉操作できる機器である。
問50
電力
STATCOMはGTOやIGBTを用いた自励式変換器を用い、SVCと比べ低電圧時の無効電力出力低下が小さい。
問51
法規
高圧進相コンデンサの直列リアクトルの定格容量は、コンデンサ定格容量の3%が標準とされる。
問52
横断・難問演習
太陽光発電のMPPT(最大電力点追従)制御で最も広く採用されている手法はどれか。
- 1. 山登り法(P&O)
- 2. PI制御
- 3. ロバスト制御
- 4. デッドビート制御
問53
横断・難問演習
定格容量100kVA、鉄損0.5kW、全負荷銅損1.5kWの変圧器を、1日のうち8時間は全負荷、8時間は1/2負荷（いずれも力率1）、残り8時間は無負荷で運転する。全日効率[%]に最も近いものはどれか。
- 1. 97.1
- 2. 97.8
- 3. 98.8
- 4. 99.0
問54
機械
搬送機（コンベヤ）駆動電動機の容量計算では、起動時の慣性負荷（GD^2効果）と定常運転負荷の両方を考慮する必要がある。
問55
理論
内部抵抗 Ra=0.1Ω・最大目盛1Aの電流計の測定範囲を10A用に拡張したい。電流計に並列接続するシャント抵抗 Rs はおよそいくらか。
- 1. 0.9 Ω
- 2. 0.0111 Ω
- 3. 0.011 Ω
- 4. 1.0 Ω
問56
電力
ケイ素鋼板の方向性磁性材料は、圧延方向(<100>方向)に磁化容易軸を揃え、変圧器鉄心の鉄損を低減する。
問57
理論
アンプの周波数特性で、利得が直流（中域）から3dB低下する周波数を遮断周波数（カットオフ周波数）と呼び、これは出力電力が半分になる周波数に相当する。
問58
機械
誘導電動機のベクトル制御では、固定座標系のまま電機子電流を一括制御することで、直流電動機と同等の高速応答性を実現する。
問59
法規
電技解釈において、D種接地工事の接地抵抗値は100Ω以下が原則であるが、低圧電路で0.5秒以内に自動遮断する装置を施設すれば500Ω以下とできる。
問60
電力
短絡電流計算における対称座標法では、三相平衡系統の不平衡故障(地絡・線間短絡)を正相・逆相・零相の3つの対称分回路に分解して解く。
問61
理論
伝達関数G(s)のステップ応答における最終値は、ラプラス変換の最終値定理 lim_{s→0} sG(s)・(1/s) = G(0) で求められる（ただしs極が右半平面にないことが条件）。
問62
法規
自家用電気工作物の年次点検は、原則として全停電のうえ実施し、保護継電器動作試験・絶縁抵抗測定・接地抵抗測定・各機器の精密点検を行う。
問63
理論
反転増幅回路の電圧利得は Av = +Rf/Rin で表され、入力と出力は同位相となる。
問64
機械
同期発電機の短絡比Kは、無負荷で定格電圧を発生させる界磁電流を、三相短絡で定格電流を流す界磁電流で割った値である。
問65
法規
電気設備技術基準解釈において、B種接地工事の接地抵抗値は、変圧器の高圧側電路の1線地絡電流のアンペア数で150を除した値（Ω）以下が原則である。
問66
電力
比率差動継電器は変圧器内部故障保護に用いられ、入出端電流の差分(動作量)が貫通電流(抑制量)に対する一定比率を超えると動作する。
問67
理論
ソレノイドコイル（巻数N、長さl、断面積S）のインダクタンスLは L=μN²S/l で与えられ、巻数Nに比例する。
問68
横断・難問演習
受電端力率を0.7から0.95(遅れ)に改善するために必要なコンデンサ容量Qcは、Qc=P(tanφ1-tanφ2)で計算され、P=500kWの場合約345kvarとなる。
問69
横断・難問演習
電気主任技術者は外部委託承認を受けた事業場であっても、年4回以上の現地確認(月次点検)を実施しなければならず、頻度の軽減は認められない。
問70
機械
三相全波整流回路（ブリッジ）に線間電圧Vac=400V（実効値）を入力したとき、無制御時の直流平均出力電圧Vdはいくらか。
- 1. 約360V
- 2. 約565V
- 3. 約630V
- 4. 約540V
問71
横断・難問演習
発電機回転速度N=120f/Pで、4極機の50Hz運転時の同期速度は1800rpm、60Hz運転時は2160rpmとなる。
問72
電力
次のうち配電用変電所の主要機器でないものはどれか。
- 1. 蒸気発生器
- 2. 高圧母線・配電用遮断器
- 3. ガス絶縁開閉装置(GIS)
- 4. 主変圧器(配電用変圧器)
問73
電力
水力発電所の理論水力P[kW]は、流量Q[m³/s]と有効落差H[m]を用いてP=9.8QHで表される。
問74
横断・難問演習
100/200Vの単相3線式で、一方の電圧線と中性線の間に抵抗10Ωの負荷、他方の電圧線と中性線の間に抵抗20Ωの負荷がつながっている。中性線が断線したとき、20Ωの負荷に加わる電圧[V]に最も近いものはどれか。
- 1. 100
- 2. 133
- 3. 150
- 4. 200
問75
理論
ヒステリシス損は周波数fに比例し、渦電流損は周波数fの2乗に比例する。これらを合わせて鉄損と呼び、変圧器の無負荷損の主要部分を占める。
問76
理論
電磁波の真空中の伝搬速度c = 1/√(ε₀μ₀) ≈ 3×10⁸ m/s であり、これは波長λと周波数fの積 c=fλ と等しい。
問77
電力
PWR(加圧水型軽水炉)では、二次冷却水を加圧器で約157気圧に保ち、炉内で沸騰しないようにしている。
問78
横断・難問演習
電力系統の電圧安定性解析で、負荷増加時にPV曲線(送電電力P-受電端電圧V特性)の鼻先(ノーズ点)を超えると電圧崩壊に至るため、運用は鼻先に対し電圧安定マージンを確保する。
問79
法規
電力会社との需給契約における契約電力50kW以上500kW未満は、原則として高圧受電で力率割引・割増制度が適用される。
問80
機械
直流電動機の始動時には始動抵抗を挿入して始動電流を制限するが、これは始動時に逆起電力が定格値と等しいため過大電流が流れるためである。