A問題
下期
電験三種 機械 2025年度 下期 問2
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界磁に永久磁石を用いた小形直流電動機がある。この電動機の電機子に12Vの電圧を加えたところ,無負荷の状態で3000min⁻¹で回転した。この電圧を維持したまま負荷を与えて,2Aの電機子電流を流したところ,損失が3W発生した。このときの回転数[min⁻¹]として,最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。ただし,ブラシによる電圧降下及び電機子反作用は無視できるものとし,損失は電機子巻線の銅損しか存在しないものとする。
正解と解説
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正解 4
2625
無負荷では電機子電流が零なので逆起電力は端子電圧に等しく、3000min⁻¹に対応する逆起電力は12Vである。負荷時の損失3Wはすべて電機子巻線の銅損なので電機子抵抗はR=3/2²=0.75Ωとなり、そのときの逆起電力はE=12−2×0.75=10.5Vである。永久磁石界磁で磁束が一定だから回転数は逆起電力に比例し、3000×10.5/12=2625min⁻¹となる。