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【令和7年度下期】電験三種(第三種電気主任技術者試験)の問題と解答・解説

令和7年度下期(2026年3月22日実施)の電験三種、理論・電力・機械・法規の全問題と正解・解説です。問題は電気技術者試験センターが公表したものを掲載し、解説は当サイトで作成しています。

科目:理論 / 電力 / 機械 / 法規

理論(A問題14問・B問題4問)

理論を本番形式で解く →

理論 問1 真空中において,一辺l[m]の正方形電極を間隔d[m]で配置した平行板コンデンサがある。

理論 問1の問題
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正解:(4)

図1は全面に比誘電率5の誘電体が入っているので C₁=5ε₀l²/d。図2は面積の半分が誘電体、半分が真空の並列なので C₂=(5+1)/2×ε₀l²/d=3ε₀l²/d。よって C₁:C₂=5:3 です。

理論 問2 真空中の3m離れた2点A,Bにそれぞれ3×10⁻⁷Cの正の点電荷があり,A点から1mのP点に置いた点電荷Qに5×10⁻³Nの力が働いたときのQの値。

理論 問2の問題
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正解:(3)

A の電荷は P の電荷を B の向きに、B の電荷は A の向きに押します。k=1/(4πε₀)≒8.99×10⁹ とすると、B の向きの合力は F=kQ×3×10⁻⁷×(1/1²−1/2²)=0.75×8.99×10⁹×3×10⁻⁷×Q≒2 020Q。これが 5×10⁻³ N なので Q≒2.5×10⁻⁶ C です。

理論 問3 巻数1000のコイルに直流電流0.2Aを流したとき6×10⁻⁴Wbの磁束を発生した。コイルの自己インダクタンスを求める。

理論 問3の問題
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正解:(3)

自己インダクタンスは L=NΦ/I=1000×6×10⁻⁴÷0.2=3 H です。

理論 問4 半径0.5mと1mの1/4円の円形導線と直線状の導線からなる扇形導線に16Aを流したときの,中心Oの磁界の大きさ。

理論 問4の問題
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正解:(5)

円形導線の中心の磁界は H=I/(2r)。1/4円なのでその1/4で、半径0.5 mの円弧は 16÷(2×0.5)÷4=4 A/m、半径1 mの円弧は 16÷2÷4=2 A/m。二つの円弧は電流の向きが逆なので磁界は打ち消し合い、H=4−2=2.0 A/m。直線部分は点Oに向かう向きなので磁界をつくりません。

理論 問5 三つの抵抗R1=5Ω,R2=4Ω,R3=8Ωと直流電源からなる回路で,各抵抗の消費電力の大小関係を求める。

理論 問5の問題
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正解:(1)

R₂ と R₃ の並列は 4×8÷12≒2.67 Ω。全電流を I とすると P₁=5I²。並列部分の電圧は 2.67I なので P₂=(2.67I)²÷4≒1.78I²、P₃=(2.67I)²÷8≒0.89I²。よって P₁>P₂>P₃ です。

理論 問6 内部抵抗r[Ω],起電力E[V]の電池に可変抵抗器Rを接続した回路で,二つの条件から起電力Eを求める。

理論 問6の問題
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正解:(2)

E=I(r+R) より、3(r+2.25)=2(r+3.45)。整理すると r=0.15 Ω、E=3×(0.15+2.25)=7.20 V です。

理論 問7 可変抵抗R1,R2,抵抗Rx,電源Eからなる直流回路で,二つの条件でRxの電流が等しくなるときのRxの値。

理論 問7の問題
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正解:(2)

Rx に流れる電流は、分流の式を整理すると I=E·R₂/{R₁(R₂+Rx)+R₂Rx}。条件1では 6E/(540+96Rx)、条件2では 3E/(210+73Rx)。等しいとおくと 6(210+73Rx)=3(540+96Rx)、150Rx=360、Rx=2.4 Ω です。

理論 問8 R1=20Ω,R2=30Ω,静電容量C=1/(100π)F,インダクタンスL=1/(4π)Hの回路で,10Hzと10MHzのときのR1の電流の比。

理論 問8の問題
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正解:(5)

f=10 Hz では X_L=2π×10×1/(4π)=5 Ω、X_C=1/(2π×10×1/(100π))=5 Ω で、LとCの並列部分は共振して電流を通しません(インピーダンス無限大)。電流は R₁ と R₂ の直列だけを流れ I=V/50。f=10 MHz では X_C がほぼ0になり並列部分は短絡と同じで、I=V/20。比は (V/50)÷(V/20)=0.4 です。

理論 問9 抵抗R[Ω]と誘導性リアクタンスX[Ω]の直列回路に,更に抵抗11Ωを直列接続したときの電流の変化からRを求める。

理論 問9の問題
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正解:(5)

図1から R²+X²=(100/10)²=100、図2から (R+11)²+X²=(100/5)²=400。引き算すると 22R+121=300、R≒8.1 Ω です。

理論 問10 直流電圧源,コイルL,抵抗RをスイッチSで接続した回路で,Rを1Ωから2Ωにしたときの電流波形の変化。

理論 問10の問題
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正解:(4)

RL回路の電流は i=(V/R)(1−e^(−t/τ))、τ=L/R。図2(R=1 Ω)は最終値 3 A、時定数1 s です。R=2 Ω にすると最終値は半分の 1.5 A、時定数も半分の 0.5 s になり、早く一定値に落ち着く(4)の波形になります。

理論 問11 次の文章は,それぞれのダイオードについて述べたものである。

理論 問11の問題
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正解:(2)

可変容量ダイオードは逆方向電圧で空乏層の幅を変え、静電容量を変えて使います。逆方向電圧を大きくすると降伏が起き、電圧がほぼ一定になる性質を利用したのが定電圧(ツェナー)ダイオードです。レーザダイオードは順方向電圧を加えて発光させます。

理論 問12 図のように,真空中に電極間隔d[m]の平行板電極があり,陰極板上に電子を置いた。

理論 問12の問題
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正解:(1)

平行板間の電界の強さは E=V/d なので、電子に働く力は F=eE=(V/d)·e です。質量は力の大きさに関係しません。

理論 問13 水晶振動子と水晶発振回路に関する記述として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

理論 問13の問題
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正解:(3)

水晶振動子は、直列共振周波数と並列共振周波数の間のごく狭い範囲で誘導性(コイルと同じ働き)になります。水晶発振回路は、LC発振回路のコイルを水晶振動子に置き換えたもので、「コンデンサを置き換えた」とした(3)が誤りです。周波数が非常に安定しているので、周波数シンセサイザなどに使われます。

理論 問14 目盛が正弦波交流に対する実効値になる整流形の電圧計(全波整流形)がある。

理論 問14の問題
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正解:(4)

整流形の電圧計は平均値を測り、正弦波の波形率1.11をかけて実効値として表示します。この方形波の平均値は 8 V×(10/20)=4 V なので、指示は 4×1.11≒4.44 V です。

理論 問15 図のように線間電圧200V,周波数50Hzの対称三相交流電源にRLC負荷が接続されている。

理論 問15の問題
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(a) 正解:(3)

ωL=1/(ωC)=20 Ω なので、各相の L と C の並列部分は共振してインピーダンスが無限大になり、電流は R だけを流れます。負荷はY結線なので相電圧は 200/√3≒115.5 V、電流は I=115.5÷10≒11.5 A です。

(b) 正解:(3)

有効電力は抵抗だけで消費されます。P=3×I²R=3×11.55²×10≒4 000 W≒4.0 kW です。

理論 問16 図の直流回路において,次の(a)及び(b)に答えよ。

理論 問16の問題
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(a) 正解:(3)

a−b−d と a−c−d はどちらも 16+4=20 Ω。全電流 4.5 A のうち R に 0.5 A なので、二つの 20 Ω には合わせて 4.0 A、1本あたり 2.0 A。電源電圧は E=2.0×20=40 V で、R=40÷0.5=80 Ω です。

(b) 正解:(4)

a の電位を 40 V、d を 0 V とし、対称性から b の電位を x、c の電位を 40−x とおきます。b 点の電流の式 (40−x)/16=x/4+(x−(40−x))/80 を解くと x≒8.89 V。I₃=(40−8.89)/16+(40−31.11)/4≒1.94+2.22≒4.2 A です。

理論 問17 誘電体を層状に重ねたコンデンサAと並列に並べたコンデンサBの,電界の強さと蓄積エネルギーの比較。 (選択問題)

理論 問17の問題
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(a) 正解:(5)

コンデンサAは誘電体が直列に重なっているので、各層の電束密度 D は等しく、電界は E=D/ε で誘電率に反比例します。よって E_A1>E_A2>E_A3。V=D{(d/6)/(2ε₀)+(d/3)/(3ε₀)+(d/2)/(6ε₀)}=D·d/ε₀×10/36 より D=3.6ε₀V/d、最大の E_A1=D/(2ε₀)=1.8V/d=9V/(5d) です。

(b) 正解:(4)

(a)より C_A=Q/V=DS/V=3.6ε₀S/d。コンデンサBは三つの並列で C_B=ε₀/d×(2×S/6+3×S/3+6×S/2)≒4.33ε₀S/d。同じ電圧なので蓄積エネルギー W=CV²/2 の比は静電容量の比と等しく、4.33÷3.6≒1.20 倍です。

理論 問18 NANDICを用いたパルス回路について,次の(a)及び(b)の問に答えよ。 (選択問題)

理論 問18の問題
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(a) 正解:(5)

図1は pチャネルとnチャネルのMOSFETを組み合わせたCMOSのNOT回路(インバータ)です。NANDの入力を二つともつないだ(イ)と、片方を「1」に固定した(ハ)は、どちらも入力を反転するNOT回路になります。片方を「0」にした(ロ)は出力が常に「1」です。

(b) 正解:(2)

入力が0個の(ニ)は二つのNANDがコンデンサを介してループになった非安定マルチバイブレータで、パルスを連続して出す発振器(性質Ⅰ)。入力が1個の(ホ)は単安定、入力が2個の(ヘ)はNANDをたすきがけにした双安定マルチバイブレータ(RSフリップフロップ)で、「0」「1」を記憶します(性質Ⅱ)。

電力(A問題14問・B問題3問)

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電力 問1 次の文章は,水力発電所の種類に関する記述である。

電力 問1の問題
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正解:(3)

水力発電所は、落差を得る方法で水路式・ダム式・ダム水路式に、流量(河川水)の利用方法で流込み式・調整池式・貯水池式・揚水式に分けられます。水路式はダム式に比べて高落差を得にくい反面、貯水できないので発電電力の調整には向きません。河川の流れをそのまま使うのが流込み式、1日〜数日程度の流量を調整する池をもつのが調整池式です。

電力 問2 水力発電所の水圧管内における単位体積当たりの水が保有している運動エネルギー[J/m3]を表す式として,正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

電力 問2の問題
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正解:(1)

質量 m の物体の運動エネルギーは mv²/2。単位体積あたりでは m を密度 ρ に置き換えて ρv²/2 [J/m³] です。

電力 問3 次のa)~e)の文章は,汽力発電所の保護装置に関する記述である。

電力 問3の問題
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正解:(4)

c) の負荷遮断などでボイラの蒸気圧力が上がりすぎたときに蒸気を逃がすのは安全弁で、蒸気加減弁はタービンへの蒸気量を調整する弁なので不適切です。a) 非常調速機、b) 燃料遮断弁、d) 軸受油圧低下時のトリップ装置、e) 比率差動継電器はいずれも適切です。

電力 問4 日本において将来に向けた検討がなされている新型炉に関する記述として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

電力 問4の問題
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正解:(1)

高速増殖炉では、ウラン238が速度の速い高速中性子を吸収してプルトニウム239に変わります(核分裂ではなく転換)。「速度の遅い熱中性子を吸収して核分裂」とした(1)が誤りです。消費した以上のプルトニウムを生成すること、高温ガス炉のヘリウム冷却・黒鉛減速、核融合炉の説明は正しいです。

電力 問5 中小水力や風力発電に使用されている誘導発電機の特徴について,同期発電機と比較した記述として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

電力 問5の問題
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正解:(5)

誘導発電機は励磁を系統からとるため、並列時に大きな突入電流が流れ、電圧が一時的に低下することがあります。「突入電流が小さい」とした(5)が誤りです。構造が簡単で励磁装置がいらないこと、同期をとる操作がいらず並列が簡単なこと、すべりがあること、単独運転ができないことは正しい特徴です。

電力 問6 次の文章は,避雷器に関する記述である。

電力 問6の問題
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正解:(1)

避雷器は、過電圧の波高値がある値を超えると放電して過電圧を抑え、絶縁を守る装置です。特性要素には酸化亜鉛(ZnO)が広く使われ、その非直線(非線形)な抵抗特性により、過電圧時だけ電流を流し、放電後は続流を遮断します。発変電所では、放電遅れがなく耐量の大きいギャップレス避雷器が主に使われています。

電力 問7 6.6kV非接地方式配電線及び高圧受電設備の保護に関する記述として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

電力 問7の問題
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正解:(3)

無方向性の地絡過電流継電器は、構内の高圧ケーブルのこう長が長い(対地静電容量が大きい)場合に、外部の地絡事故でも大きな零相電流が流れて不要動作することがあります。「こう長が短い場合」とした(3)が誤りです。

電力 問8 架空送電線路に関連する設備に関する記述として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

電力 問8の問題
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正解:(4)

一様な微風で電線の背後にカルマン渦ができ、電線が上下に細かく振動するのは「微風振動」で、ダンパで振動エネルギーを吸収して断線を防ぎます。「サブスパン振動」とした(4)が誤りです。サブスパン振動は多導体のスペーサ間で起こる振動です。

電力 問9 架空送電線路の雷害対策に関する記述として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

電力 問9の問題
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正解:(3)

鉄塔の接地抵抗を下げると、鉄塔や架空地線への雷撃で鉄塔電位が上がるのを抑え、逆フラッシオーバを防げます。電力線への直撃雷による事故を防ぐものではないので、(3)が誤りです。

電力 問10 地中ケーブルの布設方法には,大別して直接埋設式,管路式,暗きょ式などがある。

電力 問10の問題
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正解:(5)

管路式は多数のケーブルを管路に収めるため熱がこもりやすく、直接埋設式や暗きょ式に比べて熱放散が悪く、多条数布設では送電容量が制約されます。「熱放散が良い」とした(5)が誤りです。

電力 問11 直流送電に関する記述として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

電力 問11の問題
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正解:(4)

交流電圧の最大値は実効値の √2 倍ですが、直流電圧は最大値と実効値が同じです。同じ実効値なら直流の方が最大値が低く、絶縁レベルを下げられるので、(4)が誤りです。

電力 問12 定格容量20MV・A,一次側定格電圧77kV,二次側定格電圧6.6kV,百分率インピーダンス10.6%(基準容量20MV・A)の三相変圧器がある。

電力 問12の問題
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正解:(3)

変圧器と電源の百分率インピーダンスの合計は 10.6+1.1=11.7 %(20 MV·A基準)。二次側の定格電流は 20×10⁶÷(√3×6600)≒1 750 A、三相短絡電流は 1 750×100÷11.7≒15 000 A=15 kA。これを遮断できる定格遮断電流として、選択肢の中で最も近い上位の 20.0 kA を選びます。

電力 問13 定格容量200kV・Aの変圧器に,出力Pが120kW,遅れ力率cosが0.6の負荷が接続されている。

電力 問13の問題
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正解:(3)

既設負荷は P=120 kW、無効電力 Q=120÷0.6×0.8=160 kvar で、皮相電力はすでに 200 kV·A です。改善後の力率 0.8 で定格容量 200 kV·A いっぱいまで使うと、有効電力は 200×0.8=160 kW。増設分の有効電力は 160−120=40 kW で、力率 0.6 の負荷なら皮相電力は S'=40÷0.6≒66.7 kV·A です。

電力 問14 磁性材料に関する記述として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

電力 問14の問題
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正解:(3)

強磁性体中の磁束の周りに起電力が生じ、それによって流れる電流で生じる損失は渦電流損です。ヒステリシス損は磁化の向きが繰り返し変わることで生じる損失なので、(3)が誤りです。

電力 問15 最大出力600MWの重油専焼火力発電所がある。

電力 問15の問題
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(a) 正解:(4)

発生電力量は 45 000 MW·h=45 000×10³ kW×3 600 s=1.62×10¹¹ kJ。重油の発熱量は 9.1×10⁶ kg×44 000 kJ/kg≒4.00×10¹¹ kJ。発電端効率は 1.62÷4.00≒0.405、約 40.5 %です。

(b) 正解:(3)

24時間の発電量は 600×10³ kW×24×3 600 s≒5.18×10¹⁰ kJ。効率 45 %なので重油の熱量は 5.18×10¹⁰÷0.45≒1.15×10¹¹ kJ、重油は 1.15×10¹¹÷44 000≒2.62×10⁶ kg。炭素は 85 %で 2.23×10⁶ kg、CO₂ は炭素の 44/12 倍なので 2.23×10⁶×44/12≒8.16×10⁶ kg=8.16×10³ t です。

電力 問16 三相3線式1回線の専用配電線がある。

電力 問16の問題
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(a) 正解:(4)

線路の抵抗は 0.5×5=2.5 Ω、リアクタンスは 0.4×5=2 Ω。電圧降下は ΔV=√3·I(R cosθ+X sinθ) で、6 600−6 450=150 V、cosθ=0.7、sinθ≒0.714 から I=150÷{√3×(2.5×0.7+2×0.714)}≒27.3 A。電力は W₁=√3×6 450×27.3×0.7≒213 kW です。

(b) 正解:(2)

線路損失 3I²R が変わらないので電流も 27.3 A のまま。力率 0.8 では電圧降下が √3×27.3×(2.5×0.8+2×0.6)≒151 V なので受電端電圧は約 6 449 V。W₂=√3×6 449×27.3×0.8≒243 kW です。

電力 問17 図のような,A点及びB点に負荷を有する三相3線式高圧配電線がある。

電力 問17の問題
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(a) 正解:(3)

S−A間には A と B 両方の負荷電流が流れます。有効成分は 200×0.8+100×0.6=160+60=220 A です。

(b) 正解:(1)

1区間(2 km)の抵抗・リアクタンスはどちらも 0.6 Ω。S−A間の無効成分は 200×0.6+100×0.8=200 A、電圧降下は √3×(0.6×220+0.6×200)≒437 V。A−B間は有効 60 A・無効 80 A で √3×(0.6×60+0.6×80)≒146 V。B点の電圧は 6 600−437−146≒6 020 V です。

機械(A問題14問・B問題4問)

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機械 問1 直流電動機などの原動機では,負荷の増減によって,回転速度やトルクが変化する。

機械 問1の問題
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正解:(5)

直流分巻電動機は、端子電圧一定なら界磁磁束もほぼ一定です。トルクは電機子電流に比例してほぼ直線的に増え、回転速度は電機子抵抗による電圧降下の分だけわずかに下がる、ほぼ一定の特性になります。これを示すのは(5)です。

機械 問2 界磁に永久磁石を用いた小形直流電動機に12Vを加え,無負荷3000min⁻¹で回転した。負荷を与えて電機子電流2A・損失3Wのときの回転数。

機械 問2の問題
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正解:(4)

無負荷時は電機子電流がほぼ0なので、逆起電力は 12 V で 3 000 min⁻¹。2 A で銅損 3 W から電機子抵抗は R=3÷2²=0.75 Ω。このときの逆起電力は 12−2×0.75=10.5 V で、回転数は起電力に比例するので 3 000×10.5÷12=2 625 min⁻¹ です。

機械 問3 次の文章は,誘導電動機の始動に関する記述である。

機械 問3の問題
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正解:(4)

巻線形は二次抵抗を大きくして、最大トルクとなる滑りを始動時の 1 付近にします(比例推移)。二次回路はスリップリングで外に引き出して抵抗をつなぎます。かご形はY−Δ始動のほか、始動補償器(単巻変圧器)で電圧を下げる方法や、インバータで電圧と周波数を下げる方法があります。単相誘導電動機は、主コイルと位相が異なる電流を流す補助コイルなどで回転磁界をつくって始動します。

機械 問4 あるかご形三相誘導電動機を定格電圧でY-Δ始動したところ,始動トルクは49.0N・mであった。

機械 問4の問題
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正解:(5)

Y−Δ始動では、Δ結線で全電圧始動したときに比べて始動トルクが 1/3 になります。全電圧始動トルクは 49.0×3=147 N·m で、これが定格トルクの 210 %なので、定格トルクは 147÷2.10=70.0 N·m です。

機械 問5 回転界磁形同期電動機が停止している状態で,固定子巻線に対称三相交流電圧を印加すると回転磁界が生じる。

機械 問5の問題
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正解:(3)

同期電動機は回転子の磁極面に制動巻線を設け、かご形誘導電動機と同じ原理の誘導トルクで始動します。始動時は、回転磁束で界磁巻線に高電圧が誘導されて絶縁が破壊されないよう、界磁巻線を抵抗で短絡しておきます。同期速度に近づいたら短絡を外して直流で励磁すると、同期速度に引き込まれます。

機械 問6 三相同期発電機があり,無負荷で端子電圧(線間)15.2kVを発生させるのに必要な界磁電流は500Aである。

機械 問6の問題
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正解:(4)

短絡電流は界磁電流にほぼ比例するので、界磁電流 500 A では 860×500÷100=4 300 A。同期インピーダンスは、同じ界磁電流での無負荷相電圧÷短絡電流で、(15 200/√3)÷4 300≒8 776÷4 300≒2.04 Ω です。

機械 問7 次の文章は,ステッピングモータに関する記述である。

機械 問7の問題
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正解:(3)

ステッピングモータは、入力パルス数に比例した回転角度だけ回り、パルスを周期的に与えるとパルスの周波数に比例した速度で回転します。1パルスあたりの回転角をステップ角といいます。永久磁石形は、通電していなくても回転子の位置を保持する力(ディテントトルク)が働きます。

機械 問8 次の文章は,電力用コンデンサに関する記述である。

機械 問8の問題
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正解:(2)

誘電体には、誘電率が高く温度変化が少ないこと、誘電正接(損失)が小さいこと、絶縁抵抗と絶縁耐力が高いことが求められます。外観の確認などは日常点検、数年ごとや異常時に静電容量の測定や耐電圧試験などを行うのは特別点検です。

機械 問9 単相変圧器の一次側に電流計,電圧計及び電力計を接続して,短絡試験を行う。

機械 問9の問題
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正解:(3)

短絡試験のインピーダンスは Z=150÷30=5 Ω、電力計の値は銅損なので抵抗は R=1 350÷30²=1.5 Ω。漏れリアクタンスは X=√(5²−1.5²)≒4.77 Ω です。

機械 問10 電力変換装置では,各種のパワー半導体デバイスが使用されている。

機械 問10の問題
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正解:(3)

サイリスタはいったんオンすればゲート電流を取り去っても順方向の電流は流れ続けますが、逆方向の電流は流せません(逆電圧で電流が0になるとオフ)。「逆方向の電流を流すことができる」とした(3)が誤りです。

機械 問11 図に示すように,電動機が減速機と組み合わされて負荷を駆動している。

機械 問11の問題
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正解:(5)

減速比6なので負荷の回転速度は n_L=1 200÷6=200 min⁻¹。トルクは減速比倍になり効率分だけ減るので T_L=100×6×0.96=576 N·m。軸入力は P_L=2πn_L/60×T_L=2π×200÷60×576≒12 100 W≒12.1 kW です。

機械 問12 電気炉の壁の外面に垂直に小穴をあけ,温度計を挿入して壁の外面から10cmと30cmの箇所で壁の内部温度を測定したところ,それぞれ72℃と142℃の値が得られた。

機械 問12の問題
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正解:(2)

壁の中の温度こう配は (142−72)÷(0.30−0.10)=350 K/m。熱流は q=λ×温度こう配=0.94×350≒329 W/m² です。

機械 問13 図のブロック線図で示す制御系の,R(jω)とC(jω)間の合成周波数伝達関数を求める。

機械 問13の問題
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正解:(3)

最初の加え合わせ点の出力を X とすると X=R−G₃C。二つ目の加え合わせ点では、G₁ の経路が+、G₂ の経路が−なので C=(G₁−G₂)X。代入して整理すると C/R=(G₁−G₂)/(1+G₁G₃−G₂G₃) です。

機械 問14 次のフローチャートに従って作成したプログラムを実行したとき,印字されるA,Bの値として,正しい組合せを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

機械 問14の問題
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正解:(3)

A=10、B=2 から始めます。A=12(≦40)→ B=5、A=17 → B=11、A=28 → B=23、A=51 で40を超えるので印字します。A=51、B=23 です。

機械 問15 定格容量50kV・Aの単相変圧器がある。

機械 問15の問題
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(a) 正解:(5)

3/4負荷・力率100 %の出力は 50×0.75=37.5 kW。効率 98.2 %なので損失の合計は 37.5÷0.982−37.5≒0.687 kW。このとき鉄損と銅損が等しいので、鉄損はその半分で約 344 W です。

(b) 正解:(2)

3/4負荷のときの銅損は 344 W。銅損は負荷の2乗に比例するので、全負荷では 344÷(3/4)²≒611 W です。

機械 問16 次の図は,パワー半導体デバイスとしてダイオードを用いた三相整流装置の回路を示す。

機械 問16の問題
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(a) 正解:(5)

ダイオード1個は1サイクルの1/3の期間だけ電流 I_d を流します。損失の平均は V_F×I_d×1/3=1.0×36÷3=12 W です。

(b) 正解:(4)

X_L=2πfL_L=2π×50×5.56×10⁻⁴≒0.175 Ω。V_d=(3√2/π)×200−(3/π)×0.175×36−2×1.0≒270.1−6.0−2.0≒262 V です。

機械 問17 管径36mmの完全拡散性無限長直線光源を床面上3mの高さに配置したときの光束発散度と直下の水平面照度。 (選択問題)

機械 問17の問題
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(a) 正解:(4)

光束発散度は表面の単位面積から出る光束です。長さ1 mあたりの表面積は π×0.036≒0.113 m² なので、M=3 000÷0.113≒26.5×10³ lm/m² です。

(b) 正解:(4)

完全拡散性の円筒形線光源では、長さ1 mあたりの光束 F' と光度 I'(光源と直角方向)の関係が F'=π²I' なので、I'=3 000÷π²≒304 cd/m。無限長の線光源の直下距離 h の照度は E=πI'/(2h) で、E=π×304÷(2×3)≒159 lx です。

機械 問18 図に示すように,フィードバック接続を含んだブロック線図がある。 (選択問題)

機械 問18の問題
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(a) 正解:(2)

フィードバックの部分は (1/(jωT))÷(1+1/(jωT))=1/(1+jωT)。これに K をかけて W(jω)=K/(1+jωT)=10/(1+j0.2ω) です。

(b) 正解:(2)

低い周波数ではゲインは K=10、つまり 20 log 10=20 dB。折れ点角周波数は 1/T=1/0.2=5 rad/s で、それより高い周波数では −20 dB/dec で下がります。これを示すのは(2)です。

法規(A問題10問・B問題3問)

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法規 問1 次の文章は,「電気事業法」における,電気の使用制限等に関する記述である。

法規 問1の問題
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正解:(5)

電気事業法第34条の2では、経済産業大臣は電気の需給の調整を行わなければ国民経済や国民生活に悪影響を及ぼすおそれがあるとき、使用電力量の限度、使用最大電力の限度、用途もしくは使用を停止すべき日時を定めて電気の使用を制限し、または受電電力の容量の限度を定めて受電を制限することを命じたり勧告したりできます。

法規 問2 自家用電気工作物で感電死傷事故が発生したときの,電気関係報告規則に基づく報告(速報・詳報)に関する記述。

法規 問2の問題
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正解:(3)

電気関係報告規則では、自家用電気工作物を設置する者は、感電死傷事故が発生したとき、事故の発生を知った時から24時間以内可能な限り速やかに事故の日時・場所、電気工作物、事故の概要を電話等で報告(速報)し、知った日から起算して30日以内に報告書(詳報)を所轄の産業保安監督部長に提出します。

法規 問3 次の文章は,「電気設備技術基準」における,電気設備の保安原則に関する記述の一部である。

法規 問3の問題
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正解:(4)

電気設備技術基準第10条・第11条では、電気設備の必要な箇所には、異常時の電位上昇や高電圧の侵入等による感電・火災などを防ぐため、接地その他の適切な措置を講じること、接地を施す場合は電流が安全かつ確実に大地に通ずることができるようにすることが定められています。

法規 問4 次の文章は,電気設備の接地に関する記述であるが,「電気設備技術基準の解釈」から判断して不適切なものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

法規 問4の問題
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正解:(4)

解釈第29条では、漏電遮断器(定格感度電流15 mA以下・動作時間0.1秒以下)を施設して機械器具の鉄台の接地を省略できるのは、水気のある場所以外に施設する場合です。水気のある場所で省略した(4)が不適切です。(1)のD種接地100 Ω以下、(3)の0.5秒以内に動作する漏電遮断器があるときのC種接地500 Ω以下、(5)のA種接地の接地線2.6 mm以上は適切です。

法規 問5 低圧電線路の絶縁性能(漏えい電流)の規定と,単相2線式105V配電線路の漏えい電流の許容最大値。

法規 問5の問題
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正解:(4)

電気設備技術基準第22条では、低圧電線路の電線と大地間・線心相互間の漏えい電流は、最大供給電流の 1/2 000 を超えないようにすることと定めています。最大供給電流は 75 000÷105≒714 A なので、許容最大値は 714÷2 000≒0.357 A です。

法規 問6 次の文章は,「電気設備技術基準の解釈」における,高圧屋側電線路を施設する場合の記述の一部である。

法規 問6の問題
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正解:(2)

解釈第111条では、高圧屋側電線路は展開した場所に施設し、電線はケーブルを使い、ケーブルには接触防護措置を施すこととしています。造営材の側面または下面に沿って取り付ける場合、支持点間の距離は 2 m(垂直に取り付ける場合は 6 m)以下とします。

法規 問7 次の文章は,電気設備の技術基準の解釈に基づく国際規格の取り入れに関する記述である。

法規 問7の問題
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正解:(5)

解釈第218条では、IEC 60364規格で施設する場合、事業者の電気設備と直接接続するときは、事業者の低圧の電気の供給に係る設備の接地工事の施設と整合していることが必要です。従来方式との混用は原則禁止ですが、変圧器が非接地式高圧電路に接続され低圧回路の接地抵抗値が 2 Ω以下のときなどは例外とされています。

法規 問8 次の文章は,「電気設備技術基準」に基づく感電,火災等の防止に関する記述である。

法規 問8の問題
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正解:(1)

電気設備技術基準では、低圧・高圧の架空電線は感電のおそれがないよう絶縁電線またはケーブルを使うこと(第21条)、移動電線と電気機械器具の接続は接続不良による感電または火災のおそれがないようにすること(第56条)、燃料電池発電設備が一般用電気工作物である場合は運転状態を表示する装置を設けること(第44条の2)、非常用予備電源は需要場所以外の場所に施設する電路で常用電源側と電気的に接続しないこと(第67条)を定めています。

法規 問9 電気自動車等から供給設備を介して一般用電気工作物に電気を供給するための設備等の施設に関する記述。

法規 問9の問題
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正解:(2)

解釈第199条の2では、電気自動車等から一般用電気工作物に供給する電路の対地電圧は原則150 V以下ですが、直流450 V以下で、供給設備を低圧配線と直接接続し、直流電路が非接地で、電力変換装置の交流側に絶縁変圧器を施設し、地絡を生じたときに自動的に遮断する装置などを設ける場合はこの限りではないとしています。

法規 問10 図は,高圧受電設備の単線結線図の一部である。

法規 問10の問題
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正解:(5)

(ア)は区分開閉器(地絡方向継電装置付き)に付く地絡継電器で、零相変流器と零相電圧検出器の信号で動作します。(イ)は変流器の二次側に接続して遮断器を動作させる過電流継電器です。(ウ)は計器用変圧器と変流器の両方につながり、電力計と並ぶ計器なので力率計です。

法規 問11 接地極及び接地抵抗測定について,次の(a)及び(b)の問に答えよ。

法規 問11の問題
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(a) 正解:(4)

②式で R≦100 Ω とすると ln(x)/x≦100×πd/(2ρ)=100×π×0.014÷300≒0.0147。図2で ln(x)/x が 0.0147 以下になるのは x がおよそ 410 以上のときです。x=4L/d より L=xd/4=410×0.014÷4≒1.44 m。選択肢でこれを満たす最小の長さは 1.5 m です。

(b) 正解:(4)

直読式接地抵抗計(電位降下法)では、被測定接地極 E、電圧用補助極 S、電流用補助極 H を一直線上にほぼ等間隔(10 m程度)で、S が E と H の間になるように配置します。これに当たるのは(4)です。

法規 問12 「電気設備技術基準の解釈」に基づいて,最大使用電圧が6.9kVの電路に接続する,導体断面積100mm2,長さ800mの高圧CVケーブル(単心)の絶縁耐力試験を交流で実施する場合について,次の(a)及び(b)に答えよ。

法規 問12の問題
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(a) 正解:(2)

最大使用電圧 6.9 kV のケーブルを交流で試験する場合、試験電圧は 1.5 倍の 10 350 V です(解釈第15条)。ケーブル全長の静電容量は 0.45×0.8=0.36 μF なので、充電電流は I=2πfCV=2π×50×0.36×10⁻⁶×10 350≒1.17 A です。

(b) 正解:(3)

試験用変圧器が流せる電流は 5 000 VA÷11 000 V≒0.455 A。充電電流 1.17 A との差 1.17−0.455≒0.715 A を補償リアクトルで打ち消す必要があり、1台 0.27 A なので 0.715÷0.27≒2.6、つまり最少3台です。

法規 問13 図のように高圧架空電線と低圧架空電線を併架するA種鉄筋コンクリート柱がある。

法規 問13の問題
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(a) 正解:(4)

支線を取り付けた点(高さ 8 m)まわりではなく、柱の根元まわりのモーメントの釣り合いで考えます。電線の張力によるモーメントは 9×10+4×8=122 kN·m。支線の水平分力は T×6/10 で高さ 8 m に働くので、T×0.6×8=122 より T≒25.4 kN です。

(b) 正解:(3)

安全率 1.5 なので、必要な引張強さは 25.4×1.5≒38.1 kN。素線7本で受け持つので、1本の断面積は 38.1÷(7×1.23)≒4.43 mm²、直径は √(4×4.43/π)≒2.37 mm。これ以上で最も小さい 2.6 mm を選びます。

解説は当サイトが作成したもので、試験センターによるものではありません。正解は試験センター公表の解答に基づいています。内容の誤りにお気づきの場合はお問い合わせからお知らせください。

出典:令和7年度下期 第三種電気主任技術者試験(一般財団法人電気技術者試験センター)