【2017年度】第一種電気工事士《筆記試験》問1

問題

図のように，巻数\(n\)のコイルに周波数\(f\)の交流電圧\(V\)を加え，電流\(I\)を流す場合に，電流\(I\)に関する説明として，誤っているものは。

答え

イ．巻数\(n\)を増加すると，電流\(I\)は減少する。

ロ．コイルに鉄心を入れると，電流\(I\)は減少する。

ハ．周波数\(f\)を高くすると，電流\(I\)は増加する。

ニ．電圧\(V\)を上げると，電流\(I\)は増加する。

『出典：平成29年度第一種電気工事士筆記試験(問1)』

解説

正解は「ハ．周波数\(f\)を高くすると，電流\(I\)は増加する。」です。

この問題のポイントは、コイルに関する式についてです。

解き方

図を書き変える

まず問題の図を書き変えましょう。問題の図は、交流電源にコイルLが1つ繋がっている回路です。

こうしてみると簡単に思えますね。

コイルLに関する式

交流回路のおけるコイルLに関する式は次のものがあります。

\(L=\Large{\frac{μAn^2}{l}}\)

\(X_L=2πfL\)

\(I=\Large{\frac{V}{X_L}}\)

各記述について考える

各記述を先ほどの式に当てはめて考えましょう。

イ．巻数\(n\)を増加すると，電流\(I\)は減少する。

巻線nが増加すると、コイルLは増加します。

またコイルLが増加するとリアクタンスX_Lが増加し、電流Iは減少します。

よってこの記述は正しいです。

ロ．コイルに鉄心を入れると，電流\(I\)は減少する。

コイルに鉄心を入れるとコイルLは増加します。

コイルLが増加すると、先ほどと同じで電流Iは減少します。

よってこの記述は正しいです。

ハ．周波数\(f\)を高くすると，電流\(I\)は増加する。

周波数fを高くすると、リアクタンスX_Lが増加します。

リアクタンスX_Lが増加すると、電流Iは減少します。

よってこの記述は誤りです。

ニ．電圧\(V\)を上げると，電流\(I\)は増加する。

電流Iの式より、電圧Vを増加すると電流Iは増加します。

よってこの記述は正しいです。