【R4 上期 電験3種 理論 問14】偏位法と零位法に関する電気計測の論説問題

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この記事では、令和4年度 上期 電験3種 理論 問14の過去問解説をします。

令和4年度 上期 電験3種 理論 問14 問題文

次の文章は、電気計測に関する記述である。

電気に関する物理量の測定に用いる方法には各種あるが、指示計器のように測定量を指針の振れの大きさに変えて、その指示から測定量を知る方法を(ア)法という。これに比較して精密な測定を行う場合に用いられている(イ)法は、測定量と同種類で大きさを調整できる既知量を別に用意し、既知量を測定量に平衡させて、そのときの既知量の大きさから測定量を知る方法である。

(イ)法を用いた測定器の例としては、(ウ)がある。

上記の記述中の空白箇所(ア)~(ウ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

(ア) (イ) (ウ)
(1) 偏位 零位 ホイートストンブリッジ
(2) 間接 差動 誘導型電力量計
(3) 間接 零位 ホイートストンブリッジ
(4) 偏位 差動 誘導型電力量計
(5) 偏位 零位 誘導型電力量計

解答・解説

この問題の正解は(1)です。

では、詳細解説をしていきます。

偏位法

偏位法は、指示計器のように測定量を針の振れの大きさに変え、それを読み取ることで測定する計測手法です。

イメージしやすいところでいえば、まさに電圧計でしょう。

電圧計は、測定したい端子に電圧計をつなげれば、針が振れ、その指針の指す目盛を読み取るので、偏位法です

零位法

零位法は、既知量と測定対象の値を平衡させることで、測定対象の値を求める計測手法です。

代表的なものがホイートストンブリッジを用いた抵抗測定があり、下図に示す通り、既知の抵抗2個と可変抵抗、そして測定対象の抵抗を接続します。

可変抵抗を徐々に変化させていけば、どこかでブリッジ回路が平衡し、検流計に流れる電流が$0\left[{\rm A}\right]$になります。

この瞬間にブリッジ回路が蛍光しているので、既知の抵抗と可変抵抗の値から、測定対象の抵抗値を求めます。

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