資格Hub2024年8月18日実施・全18問
電気機器、パワーエレクトロニクス、自動制御、情報を扱います。 公式問題を開きながら、全問の考え方と途中式を無料で確認できます。
問17・問18は、試験ではどちらか1問を選ぶ選択問題です。このページでは両方の解説を掲載しています。
問題本文と公式図は転載していません。次の公式PDFを開き、問番号を合わせて解説を読んでください。本文中の説明図は資格Hubが独自に作成したものです。
第1問・直流機
一般的な直流機は界磁を固定子とし、電機子を回転子にする。電機子反作用で電気的中性軸が移動すると、ブラシの位置で整流がうまくいかず火花が出る。小形機では補償巻線より構造の簡単な補極を使うことが多い。
公式正答（5） 電機子・電気的・火花・補極
(1) 界磁・電気的・火花・補償巻線：誤り
回転子は電機子で、小形機には補極を使う。
(2) 界磁・幾何学的・応力・補極：誤り
(ア)〜(ウ)が違う。
(3) 電機子・幾何学的・応力・補償巻線：誤り
移動するのは電気的中性軸で、生じるのは火花。
(4) 電機子・電気的・火花・補償巻線：誤り
(エ)が違う。補償巻線は大形機や負荷変動の大きい機械に使う。
(5) 電機子・電気的・火花・補極：正しい
4空欄とも正しい。
第2問・直流機
励磁電流が一定なので、回転速度は逆起電力に比例する。逆起電力は入力電圧から電機子回路の電圧降下（50 A×0.20 Ω＝10 V）を引いて求める。
公式正答（2） 840 min⁻¹
(1) 764：誤り
1200×70/110の値で、変化前の逆起電力に電圧降下を反映していない。
(2) 840：正しい
逆起電力の比70/100から840 min⁻¹。
(3) 873：誤り
入力電圧の比80/110で計算し、電圧降下を考えていない。
(4) 900：誤り
逆起電力を75 Vとしたことになり、80−10＝70 Vと合わない。
(5) 960：誤り
1200×80/100で、変化後の電圧降下を引いていない。
第3問・誘導機
固定子の三相電流がつくる回転磁界と回転子の速度差で回転子に電圧が誘導される。巻線形では回転子巻線をスリップリングとブラシで外部へ引き出す。0＜s＜1で電動機、同期速度を超える（s＜0）と発電機になる。
公式正答（3） 回転磁界・スリップリング・電動機・発電機
(1) 交番磁界・スリップリング・電動機・発電機：誤り
三相の固定子電流がつくるのは回転磁界。
(2) 交番磁界・整流子・発電機・電動機：誤り
4空欄とも違う。
(3) 回転磁界・スリップリング・電動機・発電機：正しい
4空欄とも正しい。
(4) 回転磁界・スリップリング・発電機・電動機：誤り
(ウ)と(エ)が逆。
(5) 交番磁界・整流子・電動機・発電機：誤り
(ア)と(イ)が違う。
第4問・誘導機
V/f一定制御では、インバータの出力周波数66 Hzで同期速度が決まる。回転速度は同期速度から滑り5 %を差し引いて求める。
公式正答（3） 1,254 min⁻¹
(1) 1,140：誤り
60 Hzの同期速度1,200 min⁻¹に滑りを当てた値。
(2) 1,200：誤り
60 Hzの同期速度。
(3) 1,254：正しい
66 Hzの同期速度1,320 min⁻¹の95 %。
(4) 1,320：誤り
滑りを考えていない同期速度。
(5) 1,710：誤り
極数や周波数の扱いが違う値で、6極・66 Hzの同期速度1,320 min⁻¹を超えている。
第5問・同期機
回転子の磁極面に制動巻線を設けると、かご形誘導電動機と同じ原理で誘導トルクが生じて起動できる。起動中は界磁巻線に高電圧が誘導されるので抵抗で短絡し、同期速度に近づいたら直流で励磁して同期に引き込む。
公式正答（2） 制動巻線・かご形誘導電動機・界磁巻線・直流
(1) 補償巻線・巻線形誘導電動機・界磁巻線・交流：誤り
磁極面に設けるのは制動巻線で、励磁は直流。
(2) 制動巻線・かご形誘導電動機・界磁巻線・直流：正しい
4空欄とも正しい。
(3) 制動巻線・巻線形誘導電動機・界磁巻線・交流：誤り
制動巻線はかご形と同じ構造で、励磁は直流。
(4) 制動巻線・かご形誘導電動機・固定子巻線・直流：誤り
短絡するのは回転子の界磁巻線。
(5) 補償巻線・かご形誘導電動機・固定子巻線・直流：誤り
(ア)と(ウ)が違う。
第6問・同期機
Y結線なので相電圧は360/√3≒207.8 V。力率1では電流が相電圧と同相で、同期リアクタンスの電圧降下x_sI＝120 Vは相電圧と直角になる。
公式正答（3） 240 V
(1) 130：誤り
相電圧207.8 Vより小さく、リアクタンス降下を直角に合成した値にならない。
(2) 220：誤り
相電圧とリアクタンス降下を直角に合成した240 Vより小さい。
(3) 240：正しい
√(207.8²＋120²)＝240 V。
(4) 370：誤り
相電圧207.8 Vとリアクタンス降下120 Vの合成240 Vより大きく、線間電圧を使った約379 Vとも一致しない。
(5) 380：誤り
線間電圧360 Vをそのまま使った√(360²＋120²)≒379 V。
第7問・電気機器
a：回転速度でトルクが変わるのは直流機と誘導機（同期機は同期速度でしか回らない）。b：一次巻線に負荷電流と励磁電流が重なって流れ、等価回路が似ているのは誘導機と変圧器。c：電機子巻線に負荷電流が流れ、界磁磁束と電機子反作用磁束の合成で起電力が生じるのは直流機と同期機。
公式正答（5） 直流機・誘導機・変圧器・同期機
(1) 誘導機・直流機・変圧器・同期機：誤り
c で電機子反作用を持つのは直流機と同期機で、(ア)は直流機。
(2) 同期機・直流機・変圧器・誘導機：誤り
同期機は回転速度が一定で、aに当てはまらない。
(3) 直流機・誘導機・同期機・変圧器：誤り
(ウ)(エ)が逆。bの等価回路が似るのは誘導機と変圧器。
(4) 同期機・直流機・誘導機・変圧器：誤り
4空欄とも合わない。
(5) 直流機・誘導機・変圧器・同期機：正しい
a・b・cの3組とも成り立つ。
第8問・変圧器
巻数比a＝N₁/N₂のとき、電圧はa倍、電流は1/a倍になる。インピーダンス（抵抗・リアクタンス・負荷）は電圧/電流なのでa²倍になる。
公式正答（4） a・1/a・a²・a²・a²
(1) 1/a・a・1/a²・1/a²・a²：誤り
電圧と電流の換算が逆で、抵抗とリアクタンスも逆数になっている。
(2) 1/a・a・a²・a²・a：誤り
電圧・電流が逆で、負荷インピーダンスもa²になる。
(3) a・1/a・1/a²・1/a²・1/a²：誤り
インピーダンスの換算が逆数になっている。
(4) a・1/a・a²・a²・a²：正しい
5空欄とも正しい。
(5) 1/a・a・1/a²・1/a²・1/a²：誤り
二次側への換算と取り違えている。
第9問・変圧器
短絡試験の電圧と電流からインピーダンス、電力（銅損）から抵抗を求め、残りがリアクタンスになる。
公式正答（2） 1.85 Ω
(1) 1.28：誤り
X＝√(Z²−R²)で求めると1.85 Ωになり、1.28 Ωにはならない。
(2) 1.85：正しい
√(2²−0.75²)≒1.85 Ω。
(3) 2.00：誤り
インピーダンスの大きさで、抵抗分を除いていない。
(4) 2.36：誤り
インピーダンス2 Ωより大きく、リアクタンスにはならない。
(5) 2.57：誤り
インピーダンス2 Ωより大きく、リアクタンスにはならない。
第10問・パワーエレクトロニクス
誘導性負荷では、電源電圧が負になってもコイルのエネルギーで電流が流れ続け、ダイオードは電流が0になるまで導通する。その間、負荷電圧は負の電源電圧に沿う。環流ダイオードがあると、負の半周期の負荷電圧は0になり、電流はこのダイオードを通って流れ続ける。
公式正答（3） 波形1・波形5・波形2・長くなる
(1) 波形2・波形4・波形3・長くなる：誤り
Sを開いたときは負荷電圧が負の領域まで続く（波形1）。電流も電圧と同相の正弦波にはならない。
(2) 波形1・波形5・波形3・短くなる：誤り
環流ダイオードがあると負荷電圧は0で止まり（波形2）、電流の流れる期間は長くなる。
(3) 波形1・波形5・波形2・長くなる：正しい
4空欄とも正しい。
(4) 波形1・波形4・波形2・長くなる：誤り
誘導性負荷の電流は遅れて立ち上がり、π以降まで流れる（波形5）。
(5) 波形2・波形5・波形3・短くなる：誤り
(ア)(ウ)(エ)が違う。
第11問・電動機応用
物体を一定速度で巻き上げる仕事率mgvを機械効率で割ると、電動機の出力になる。
公式正答（3） 3.6 kW
(1) 3.4：誤り
効率で割らずに掛けた値（3.528×0.98≒3.46）。
(2) 3.5：誤り
効率を考えていない値（3.528 kW）。
(3) 3.6：正しい
3,528÷0.98＝3,600 W。
(4) 3.7：誤り
3,528÷0.98＝3.6 kWより大きい。
(5) 3.8：誤り
3,528÷0.98＝3.6 kWより大きい。
第12問・電熱
電圧（V）に温度差（K）、電流（A＝C/s）に熱流（W＝J/s）が対応する。熱抵抗は温度差/熱流でK/W、熱容量は熱量/温度でJ/Kになる。
公式正答（1） 温度差θ・熱流Φ・K/W・J/K
(1) 温度差θ・熱流Φ・K/W・J/K：正しい
4空欄とも正しい。
(2) 熱流Φ・温度差θ・J/K・K/W：誤り
(ア)(イ)と(ウ)(エ)がそれぞれ逆。
(3) 温度差θ・熱流Φ・K/J・J/K：誤り
熱抵抗の単位はK/W。
(4) 熱流Φ・温度差θ・J/K・J/W：誤り
4空欄とも違う。
(5) 温度差θ・熱流Φ・K/W・J/W：誤り
熱容量の単位はJ/K。
第13問・自動制御
自動制御はシーケンス制御とフィードバック制御に大別される。電磁リレーを使う有接点シーケンスをリレーシーケンスといい、相手のb接点を直列に入れて同時に動作させない回路をインタロックという。時間を横軸に動作状態を表した図はタイムチャートである。
公式正答（2） フィードバック・有接点・インタロック・タイムチャート
(1) フィードフォワード・無接点・ブロック・フローチャート：誤り
4空欄とも違う。
(2) フィードバック・有接点・インタロック・タイムチャート：正しい
4空欄とも正しい。
(3) フィードバック・有接点・ブロック・フローチャート：誤り
(ウ)(エ)が違う。
(4) フィードフォワード・有接点・インタロック・タイムチャート：誤り
(ア)が違う。
(5) フィードバック・無接点・ブロック・タイムチャート：誤り
電磁リレーは有接点で、相互の同時動作を防ぐのはインタロック。
第14問・情報
ビットごとに演算する。1101と1011の排他的論理和は0110、論理和1111の否定（NOR）は0000。0110と0000の論理和は0110で、1011との排他的論理和は1101＝(D)₁₆になる。
公式正答（5） 0110・0000・0110・D
(1) 1001・0110・1001・9：誤り
ExORとNORの結果が違う。
(2) 0110・0000・1111・D：誤り
0110と0000の論理和は0110。
(3) 1001・1111・1001・F：誤り
4空欄とも違う。
(4) 0110・1111・1001・9：誤り
NORは論理和1111の否定で0000。
(5) 0110・0000・0110・D：正しい
4空欄とも正しい。
第15問・誘導機
60 Hz・6極の同期速度は1,200 min⁻¹で、定格時の滑りは(1200−1170)/1200＝0.025。滑りとトルクは比例するので、80 %のトルクでは滑りも80 %になる。
公式正答（2・3） (a)0.02 (b)1,140 min⁻¹
(b) 比例推移により、同じトルクでは二次抵抗に比例して滑りが変わる。
(1) 0.015：誤り
定格の滑り0.025の60 %で、トルク80 %と合わない。
(2) 0.02：正しい
0.025×0.8＝0.02。
(3) 0.025：誤り
定格負荷の滑り。
(4) 0.03：誤り
0.025÷0.8≒0.031で、比例と反比例を取り違えている。
(5) 0.04：誤り
トルク80 %の滑り0.02の2倍。
(1) 980：誤り
滑りが約0.18になり、0.05と合わない。
(2) 1,110：誤り
滑り0.075に当たり、0.03×2.5で計算した値。
(3) 1,140：正しい
滑り0.05で1,140 min⁻¹。
(4) 1,170：誤り
二次抵抗を変える前の定格回転速度。
(5) 1,200：誤り
同期速度で、滑りが0になってしまう。
第16問・パワーエレクトロニクス
区間①はQ₁・Q₄にオン信号が入り出力電圧は＋E_dだが、誘導性負荷の電流はまだ負で、帰還ダイオードD₁・D₄を通って電源へ戻る。電流が正になる②でQ₁・Q₄に流れる。③④は同様にD₂・D₃、Q₂・Q₃になる。
公式正答（5・2） (a)D₁-D₄・Q₁-Q₄・D₂-D₃・Q₂-Q₃ (b)0.002 s
(1) D₂-D₃・Q₂-Q₃・D₁-D₄・Q₁-Q₄：誤り
出力電圧の正負と素子の組が逆。
(2) Q₂-Q₃・Q₂-Q₃・Q₁-Q₄・Q₁-Q₄：誤り
電流の向きと電圧の向きが違う区間では、ダイオードに電流が流れる。
(3) Q₁-Q₄・Q₁-Q₄・Q₂-Q₃・Q₂-Q₃：誤り
①③の帰還ダイオードの導通を考えていない。
(4) Q₁-D₃・Q₁-Q₄・Q₂-D₄・Q₂-Q₃：誤り
①③の組合せが違う。
(5) D₁-D₄・Q₁-Q₄・D₂-D₃・Q₂-Q₃：正しい
4区間とも正しい。
(1) 0.001：誤り
L/Rの半分。
(2) 0.002：正しい
L/R＝2 mH÷1 Ω。
(3) 0.0032：誤り
L/R＝0.002 sと合わない。
(4) 0.0063：誤り
L/Rにπを掛けた値に近く、時定数の式と合わない。
(5) 0.02：誤り
L/Rの10倍。
第17問・照明
均等放射の光源の光度は全光束を4π［sr］で割る。直下の床の照度は光度を距離の2乗で割り、輝度は光度を見かけの面積（半径0.15 mの円）で割る。
公式正答（2・1） (a)106 lx (b)955 cd・13,500 cd/m²
(1) 35：誤り
光度を距離の3乗で割った値に近い。照度は距離の2乗に反比例する。
(2) 106：正しい
955÷9≒106 lx。
(3) 142：誤り
955÷3²＝106 lxより大きい。
(4) 212：誤り
正しい値の2倍で、立体角を2πとした値。
(5) 425：誤り
全光束をπで割った光度で計算した値。
(1) 955・13,500：正しい
光度と見かけの面積から求めた輝度。
(2) 955・3,380：誤り
直径0.3 mを半径として見かけの面積を求めている。
(3) 1,910・1,010：誤り
光度が2倍で、輝度も合わない。
(4) 1,910・27,000：誤り
光度と輝度がどちらも2倍。
(5) 3,820・13,500：誤り
全光束をπで割った値を光度としている。
第18問・情報
(122)_r＝r²＋2r＋2、(42)_r＝4r＋2、(40)_r＝4rとして式を立てる。
公式正答（2・4） (a)6 (b)(1000 1000)₂・(1111 1000)₂・−0.3125 V
(b) 絶対値表示の−8はMSBを1にして(1000 1000)₂、2の補数では(1111 1000)₂。オフセット・バイナリでは(0000 0000)₂が−5 V、(1000 0000)₂が0 Vなので1 LSB＝5/128 V。(0111 1000)₂は128より8小さい。
(1) 5：誤り
r²−6rが−5となり、等式が成り立たない。
(2) 6：正しい
r²−6r＝0を満たす。数字4がrより小さい条件も満たす。
(3) 7：誤り
r²−6rが7となり、等式が成り立たない。
(4) 8：誤り
r²−6rが16となり、等式が成り立たない。
(5) 9：誤り
r²−6rが27となり、等式が成り立たない。
(1) (1000 1000)₂・(1000 0111)₂・−0.2734：誤り
2の補数の−8は(1111 1000)₂で、出力も−8 LSB分の−0.3125 V。
(2) (1111 1000)₂・(1000 1000)₂・−0.3125：誤り
絶対値表示と2の補数が逆。
(3) (1111 1000)₂・(1000 0111)₂・−0.3125：誤り
(ア)(イ)が違う。
(4) (1000 1000)₂・(1111 1000)₂・−0.3125：正しい
3空欄とも正しい。
(5) (1000 1000)₂・(1111 1000)₂・−0.2734：誤り
出力は−8 LSBで、−0.2734 Vは−7 LSB分。
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収録した全問を試験実施団体の公表問題・正答と照合しています。照合の手順を見る →
出典は一般財団法人電気技術者試験センター「第三種電気主任技術者試験の問題と解答」です。問題本文・図・選択肢は転載せず、解説は資格Hubが独自に作成しました。全18問の正答番号を公式正答と照合しています。