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電験1種｜エネルギー管理士｜育休取得｜ワークライフバランス 製造業にて野良RPAなどをまったり開発しているエンジニアです。

2023年度下期・電験３種[理論]問１２　　電場と電子

問１１の半導体、スイッチング回路はそのうちやります。苦手というか、よくわからないままなんですよね。。。 問１２は電場中の電子の問題です。 力が出てくるので、おおよその場合で運動方程式を立てて、力学の問題に帰着しますね。 荷電粒子が電場によって受ける力は$${F=eE}$$なんですが、少し調べてみると、「1Cの電荷が受ける静電気力Fが電場の大きさE」だとか、「電荷の受ける静電気力はその電場に比例する」だとか書かれています。後者の方が私はしっくりきました。ただし解答群にあるよ

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    • 2023年度下期・電験３種[理論]問１０　　コンデンサ充放電

      問９はよくわからなかったので飛ばしました。いけそうなら解いてみます。 問１０は直流回路のコンデンサの充放電回路です。スイッチ入切したりする回路はまぁまぁ頻出な感じもしますが、コイルの時も合わせて苦手意識持ちやすそうなところですね。暗記だと間違えやすそうな問題です。 ちゃんと場合分けして進めましょう。 スイッチ１，２が時間で切り替わり、スイッチ１→２に切り替えた時刻が$${t=0}$$です。時刻によって、以下のように分けて回路は書けます。 $${t<0}$$の回路方程式を

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      • 2023年度下期・電験３種[理論]問７　　電気回路

        問７は電気回路です。電気回路が続くと疲れますね。 未知数をひとつずつ明らかにしていくしかないですね。スイッチ開放、スイッチ①ON、スイッチ②ONの３パターンありますが、スイッチ②ONが未知数$${R_1}$$のみの方程式にできそうなので、そこから解けそうです。一気に式を立ててしまうのも手ですね。 ひとつずつ解いていきます。まずスイッチ②ON状態の回路をオームの法則から考えます。 $$ \begin{array}{}100V&=&R_1\times5.0A\\ R_1&=

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        • 2023年度下期・電験３種[理論]問８　　交流の共振回路

          問８は交流の電気回路です。交流は複素数が出てくるので、苦手な人も多くなってきますね。急にベクトルとか出てきたりしますし。。。 求めるのは$${f}$$ですが、$${C}$$も未知数なので分かっているものを書き出していく必要がありそうです。 共振状態では周波数依存性がなくなり、$${L}$$や$${C}$$が無視(?)されたようなふるまいをします。直列共振ではインピーダンスの虚部が$${0}$$になって、$${LC}$$が短絡したようになります。 実際にインピーダンス$$

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        2023年度下期・電験３種[理論]問１２　　電場と電子

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          2023年度下期・電験３種[理論]問６　　電気回路

          問６も電気回路です。重ね合わせですかね。 重ね合わせの理って、計算してるときはとてもとても面倒なんですが、計算してみるとありがたみがわかりますね。けど、あっているかは定性的には判断しづらいので、あまり得意じゃないです。。。 さて、重ね合わせの理を適用していきますが、電圧源は短絡、電流源は開放ですね。イメージはしやすそうです。電流源であれば、電流源の電流しか電流源近傍は流れないはずですし、電圧源はShortして各電圧源からの寄与電流足し合わせたら、それなりに正しそうな値が出

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          2023年度下期・電験３種[理論]問５　　電気回路

          問５は電気回路です。オームの法則とか久しぶりですね。 サクサク解きましょう。電流計で計測される電流は$${5A}$$のため、抵抗$${R}$$と抵抗$${50\Omega}$$の両端にかかる電圧は$${100V-5A \times 10\Omega=50V }$$です。 また、回路を流れる電流値が$${5A}$$ですから、回路全体にオームの法則を適用して、 $$ \begin{array}{}100V&=&5A\times(10\Omega+\frac{R\times50

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          2023年度下期・電験３種[理論]問４　　ローレンツ力

          問３はあんまり書くことないので飛ばしました。 問４はローレンツ力です。頻出ですね。 導体Aが作る磁界$${H_A}$$は、アンペールの法則から$${\frac{I_A}{2\pi x}}$$です。さすがにビオ・サバールから求める気にはなりませんでした。求めようとするめんどくさかった記憶があります。置換積分したりとか。 次に、ローレンツ力について考えます。ローレンツ力はいわゆる「フレミング左手の法則」が有名で、この手の試験では周り見ると左手であの形を作っているひとを高確率で

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          2023年度下期・電験３種[理論]問２　　電場と力学

          少し書いてみて、Latexってめっちゃきれいに数式描けるやん、って感動しました。 名前だけ聞いたことあったけど、使ったことなかったんだよなぁ。 これだけでもいい収穫です。 さて、第２問です 電磁気と力学の合わさった問題で、問題文読む前は振り子っぽくてちょっとめんどくさそうじゃない？なんてことを思いました。ルートとか見えるし単振動とかどうだったっけ。。。 また途中まで解答作ると解答群から自動的に回答が選択されるためこの手の問題はラクなんですが、リハビリなんで書きたいだけ書こ

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          2023年度下期・電験３種[理論]問２　　電場と力学

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          2023年度下期・電験３種[理論]問１　　平行平板コンデンサ

          電験1種とってからしばらくたってしまいましたが、解きたいように電験３種の問題を解いて記憶の復活に努めます。 さて、試験の最初からコンデンサで、定性的な問題でちょっとめんどくさいな、なんてことを思いながら取り掛かります。 直流電圧$${V}$$が加えられているコンデンサなので、コンデンサに蓄えられる電荷$${Q}$$は$${Q=CV}$$ですね。 $${C}$$の式はなんとなく忘れてしまうので、ガウスの法則から導いています。 $$ \oint \boldsymbol{E}

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          2023年度下期・電験３種[理論]問１　　平行平板コンデンサ

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