B問題
上期
電験三種 理論 2022年度 上期 問16(a)
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図は,抵抗Rab[kΩ]のすべり抵抗器,抵抗Rd[kΩ],抵抗Re[kΩ]と直流電圧Es =12 Vの電源を用いて,端子H,G間に接続した未知の直流電圧[V]を測るための回路である。次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし,端子Gを電位の基準(0V)とする。 (a) 抵抗Rd=5kΩ,抵抗Re=5kΩとして,直流電圧3Vの電源の正極を端子Hに,負極を端子Gに接続した。すべり抵抗器の接触子Cの位置を調整して検流計の電流を零にしたところ,すべり抵抗器の端子Bと接触子C間の抵抗Rbc= kΩとなった。すべり抵抗器の抵抗Rab[kΩ]の値として,最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
正解と解説
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正解 2
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図では12Vの電源に対してすべり抵抗器Rabと直列抵抗Rd+Reが並列に接続され、RdとReの接続点が接地されて基準0V(端子G)になっている。Rd=Re=5kΩなので分圧により端子Aの電位は+6V、端子Bの電位は−6Vであり、接触子Cの電位はBから測ってVc=−6+12×(Rbc/Rab)[V]となる。検流計の電流が零になるのはVcが端子Hの電位すなわち+3Vに等しいときだから、−6+12×(Rbc/Rab)=3よりRbc/Rab=0.75となり、Rbc=18kΩに対してRab=18/0.75=24kΩが得られる。