令和2年度 電験3種 理論 問14の過去問解説

令和2年度 電験3種 理論 問14

物理現象と、その計測・検出のための代表的なセンサの原理との組合せとして、不適切なものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

物理現象(計測・検出対象) センサの原理
(1) 電磁誘導に関するファラデーの法則
(2) 超音波 圧電現象
(3) 温度 ゼーベック効果
(4) 圧力 ピエゾ抵抗効果
(5) 磁気 ホール効果

解答・解説

正解(1)

(1)誤り

ファラデーの法則は、磁界変化を妨げる向きに起電力が発生する現象であり、光は関係ありません。

(2)正しい

圧電現象は、形状が変化したときに電荷が発生する素子のことです。

形状変化時に発生する電荷(電圧)を検出して、ひずみを測定したり、圧力や超音波を測定できます。

(3)正しい

ゼーベック効果は、異なる2種類の金属の接合点を異なる温度にすることで起電力を生じる現象のことを言います。

これを利用したのが熱電対で、起電力から温度差を測定することができます。

(4)正しい

ピエゾ素子は、選択肢(2)で説明した圧電現象の逆バージョンで、電圧を印加すると形状が変化する素子のことを言います。

この形状変化を利用して、圧力を生成したり、超音波を発生させたりできます。

身近な例ではプリンターでインクを精密に噴射する時に使われたりします。

(5)正しい

ホール効果は、半導体などに流れている電流に磁界を印加すると、電流と直交する方向に電界が生じる現象です。

詳しくは、R5 上期 電験3種 理論 問11の解説をご覧ください。

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