2023年 上期

電極板面積と電極板間隔が共に $S\,[\mathrm{m^2}]$ と $d\,[\mathrm{m}]$ で，一方は比誘電率が $\varepsilon_{r1}$ の誘電体からなる平行平板コンデンサ $C_1$ と，他方は比誘電率が $\varepsilon_{r2}$ の誘電体からなる平行平板コンデンサ $C_2$ がある。今，これらを図のように並列に接続し，端子A，B間に直流電圧 $V_0\,[\mathrm{V}]$ を加えた。このとき，コンデンサ $C_1$ の電極板間の電界の強さを $E_1\,[\mathrm{V/m}]$，電束密度を $D_1\,[\mathrm{C/m^2}]$，また，コンデンサ $C_2$ の電極板間の電界の強さを $E_2\,[\mathrm{V/m}]$，電束密度を $D_2\,[\mathrm{C/m^2}]$ とする。両コンデンサの電界の強さ $E_1$ と $E_2$ はそれぞれ (ア) であり，電束密度 $D_1$ と $D_2$ はそれぞれ (イ) である。したがって，コンデンサ $C_1$ に蓄えられる電荷を $Q_1\,[\mathrm{C}]$，コンデンサ $C_2$ に蓄えられる電荷を $Q_2\,[\mathrm{C}]$ とすると，それらはそれぞれ (ウ) となる。 ただし，電極板の厚さ及びコンデンサの端効果は，無視できるものとする。また，真空の誘電率を $\varepsilon_0\,[\mathrm{F/m}]$ とする。 上記の記述中の空白箇所(ア)～(ウ)に当てはまる式の組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

静電界に関する次の記述のうち，誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

磁気回路における磁気抵抗に関する次の記述のうち，誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

磁界及び磁束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。

図の直流回路において，抵抗 $R=10\,\Omega$ で消費される電力の値[W]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図のような直流回路において，$3\,\Omega$ の抵抗を流れる電流の値[A]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図の回路において，スイッチSを閉じ，直流電源から金属製の抵抗に電流を流したとき，発熱により抵抗の温度が120℃になった。スイッチSを閉じた直後に回路を流れる電流に比べ，抵抗の温度が120℃になったときに回路を流れる電流は，どのように変化するか。最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 ただし，スイッチSを閉じた直後の抵抗の温度は20℃とし，抵抗の温度係数は一定で $0.005\,\mathrm{℃^{-1}}$ とする。また，直流電源の起電力の大きさは温度によらず一定とし，直流電源の内部抵抗は無視できるものとする。

次の文章は，RLC直列共振回路に関する記述である。 $R\,[\Omega]$ の抵抗，インダクタンス $L\,[\mathrm{H}]$ のコイル，静電容量 $C\,[\mathrm{F}]$ のコンデンサを直列に接続した回路がある。この回路に交流電圧を加え，その周波数を変化させると，特定の周波数 $f_r\,[\mathrm{Hz}]$ のときに誘導性リアクタンス $2\pi f_r L\,[\Omega]$ と容量性リアクタンス $\dfrac{1}{2\pi f_r C}\,[\Omega]$ の大きさが等しくなり，その作用が互いに打ち消し合って回路のインピーダンスが (ア) なり，(イ) 電流が流れるようになる。この現象を直列共振といい，このときの周波数 $f_r\,[\mathrm{Hz}]$ をその回路の共振周波数という。回路のリアクタンスは共振周波数 $f_r$ より低い周波数では (ウ) となり，電圧より位相が (エ) 電流が流れる。また，共振周波数 $f_r$ より高い周波数では (オ) となり，電圧より位相が (カ) 電流が流れる。 上記の記述中の空白箇所(ア)～(カ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図のように，抵抗 $R\,[\Omega]$ と誘導性リアクタンス $X_L\,[\Omega]$ が直列に接続された交流回路がある。$\dfrac{R}{X_L}=\dfrac{1}{\sqrt{2}}$ の関係があるとき，この回路の力率 $\cos\phi$ 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。

図1のように，インダクタンス $L=5\,\mathrm{H}$ のコイルに直流電流源 $J$ が電流 $i\,[\mathrm{mA}]$ を供給している回路がある。電流 $i\,[\mathrm{mA}]$ は図2のような時間変化をしている。このとき，コイルの端子間に現れる電圧の大きさ $v$ の最大値[V]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

次の文章は，図1及び図2に示す原理図を用いてホール素子の動作原理について述べたものである。 図1に示すように，p形半導体に直流電流 $I\,[\mathrm{A}]$ を流し，半導体の表面に対して垂直に下から上向きに磁束密度 $B\,[\mathrm{T}]$ の平等磁界を半導体にかけると，半導体内の正孔は進路を曲げられ，電極①には (ア) 電荷，電極②には (イ) 電荷が分布し，半導体の内部に電界が生じる。また，図2のn形半導体の場合は，電界の方向はp形半導体の方向と (ウ) である。この電界により，電極①-②間にホール電圧 $V_H=R_H$ (エ) [V]が発生する。 ただし，$d\,[\mathrm{m}]$ は半導体の厚さを示し，$R_H$ は比例定数 $[\mathrm{m^3/C}]$ である。 上記の記述中の空白箇所(ア)～(エ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図のように，異なる2種類の金属A，Bで一つの閉回路を作り，その二つの接合点を異なる温度に保てば，(ア)。この現象を (イ) 効果という。 上記の記述中の空白箇所(ア)及び(イ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図のコレクタ接地増幅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。

図のように，線間電圧200Vの対称三相交流電源から三相平衡負荷に供給する電力を二電力計法で測定する。2台の電力計 $W_1$ 及び $W_2$ を正しく接続したところ，電力計 $W_2$ の指針が逆振れを起こした。電力計 $W_2$ の電圧端子の極性を反転して接続した後，2台の電力計の指示値は，電力計 $W_1$ が490W，電力計 $W_2$ が25Wであった。このときの対称三相交流電源が三相平衡負荷に供給する電力の値[W]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，三相交流電源の相回転はa，b，cの順とし，電力計の電力損失は無視できるものとする。

【B問題 問15(a)】図の平衡三相回路について，次の(a)の問に答えよ。 (a) 端子a，cに100Vの単相交流電源を接続したところ，回路の消費電力は200Wであった。抵抗 $R$ の値 $[\Omega]$ として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

【B問題 問15(b)】図の平衡三相回路について，次の(b)の問に答えよ。 (b) 端子a，b，cに線間電圧200Vの対称三相交流電源を接続したときの全消費電力の値[kW]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

【B問題 問16(a)】内部抵抗が $15\,\mathrm{k}\Omega$ の150V測定端子と内部抵抗が $10\,\mathrm{k}\Omega$ の100V測定端子をもつ永久磁石可動コイル形直流電圧計がある。この直流電圧計を使用して，図のように，電流 $I\,[\mathrm{A}]$ の定電流源で電流を流して抵抗 $R$ の両端の電圧を測定した。 測定I：150Vの測定端子で測定したところ，直流電圧計の指示値は101.0Vであった。 測定II：100Vの測定端子で測定したところ，直流電圧計の指示値は99.00Vであった。 ただし，測定に用いた機器の指示値に誤差はないものとする。 (a) 抵抗 $R$ の抵抗値 $[\Omega]$ として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

【B問題 問16(b)】内部抵抗が $15\,\mathrm{k}\Omega$ の150V測定端子と内部抵抗が $10\,\mathrm{k}\Omega$ の100V測定端子をもつ永久磁石可動コイル形直流電圧計がある。この直流電圧計を使用して，図のように，電流 $I\,[\mathrm{A}]$ の定電流源で電流を流して抵抗 $R$ の両端の電圧を測定した。 測定I：150Vの測定端子で測定したところ，直流電圧計の指示値は101.0Vであった。 測定II：100Vの測定端子で測定したところ，直流電圧計の指示値は99.00Vであった。 ただし，測定に用いた機器の指示値に誤差はないものとする。 (b) 電流 $I$ の値[A]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

【B問題 問17(a)・選択問題】図のように，極板間の厚さ $d\,[\mathrm{m}]$，表面積 $S\,[\mathrm{m^2}]$ の平行板コンデンサAとBがある。コンデンサAの内部は，比誘電率と厚さが異なる3種類の誘電体で構成され，極板と各誘電体の水平方向の断面積は同一である。コンデンサBの内部は，比誘電率と水平方向の断面積が異なる3種類の誘電体で構成されている。コンデンサAの各誘電体内部の電界の強さをそれぞれ $E_{A1}$，$E_{A2}$，$E_{A3}$，コンデンサBの各誘電体内部の電界の強さをそれぞれ $E_{B1}$，$E_{B2}$，$E_{B3}$ とし，端効果，初期電荷及び漏れ電流は無視できるものとする。また，真空の誘電率を $\varepsilon_0\,[\mathrm{F/m}]$ とする。両コンデンサの上側の極板に電圧 $V\,[\mathrm{V}]$ の直流電源を接続し，下側の極板を接地した。 (a) コンデンサAにおける各誘電体内部の電界の強さの大小関係とその中の最大値の組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

【B問題 問17(b)・選択問題】図のように，極板間の厚さ $d\,[\mathrm{m}]$，表面積 $S\,[\mathrm{m^2}]$ の平行板コンデンサAとBがある。コンデンサAの内部は，比誘電率と厚さが異なる3種類の誘電体で構成され，コンデンサBの内部は，比誘電率と水平方向の断面積が異なる3種類の誘電体で構成されている。両コンデンサの上側の極板に電圧 $V\,[\mathrm{V}]$ の直流電源を接続し，下側の極板を接地した。 (b) コンデンサA全体の蓄積エネルギーは，コンデンサB全体の蓄積エネルギーの何倍か，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

【B問題 問18(a)・選択問題】振幅変調について，次の(a)の問に答えよ。 (a) 図1の波形は，正弦波である信号波によって搬送波の振幅を変化させて得られた変調波を表している。この変調波の変調度の値として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

【B問題 問18(b)・選択問題】次の文章は，直線検波回路に関する記述である。 振幅変調した変調波の電圧を，図2の復調回路に入力して復調したい。コンデンサ $C\,[\mathrm{F}]$ と抵抗 $R\,[\Omega]$ を並列接続した合成インピーダンスの両端電圧に求められることは，信号波の成分が (ア) ことと，搬送波の成分が (イ) ことである。そこで，合成インピーダンスの大きさは，信号波の周波数に対してほぼ抵抗 $R\,[\Omega]$ となり，搬送波の周波数に対して十分に (ウ) なくてはならない。 上記の記述中の空白箇所(ア)～(ウ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

次の文章は，水車の比速度に関する記述である。 比速度とは，任意の水車の形(幾何学的形状)と運転状態(水車内の流れの状態)とを (ア) 変えたとき，(イ) で単位出力(1kW)を発生させる仮想水車の回転速度のことである。水車では，ランナの形や特性を表すものとしてこの比速度が用いられ，水車の (ウ) ごとに適切な比速度の範囲が存在する。水車の回転速度を $n\,[\mathrm{min^{-1}}]$，有効落差を $H\,[\mathrm{m}]$，ランナ1個当たり又はノズル1個当たりの出力を $P\,[\mathrm{kW}]$ とすれば，この水車の比速度 $n_s$ は，$n_s=n\dfrac{P^{1/2}}{H^{5/4}}$ で表される。通常，ペルトン水車の比速度は，フランシス水車の比速度より (エ)。比速度の大きな水車を大きな落差で使用し，吸出し管を用いると，放水速度が大きくなって，(オ) やすくなる。そのため，各水車には，その比速度に適した有効落差が決められている。 上記の記述中の空白箇所(ア)～(オ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

排熱回収形コンバインドサイクル発電方式と同一出力の汽力発電方式とを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。

次の文章は，火力発電所に関する記述である。 火力発電所において，ボイラから煙道に出ていく燃焼ガスの余熱を回収するために，煙道に多数の管を配置し，これにボイラへの (ア) を通過させて加熱する装置が (イ) である。同じく煙道に出ていく燃焼ガスの余熱をボイラへの (ウ) 空気に回収する装置が，(エ) である。 上記の記述中の空白箇所(ア)～(エ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

1kgのウラン燃料に3.5％含まれるウラン235が核分裂し，0.09％の質量欠損が生じたときに発生するエネルギーと同量のエネルギーを，重油の燃焼で得る場合に必要な重油の量[kL]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，計算上の熱効率を100％，使用する重油の発熱量は40000kJ/Lとする。

風力発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。

配電線路の開閉器類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。

次の文章は，変電所の計器用変成器に関する記述である。 計器用変成器は，(ア) と変流器とに分けられ，高電圧あるいは大電流の回路から計器や (イ) に必要な適切な電圧や電流を取り出すために設置される。変流器の二次端子には，常に (ウ) インピーダンスの負荷を接続しておく必要がある。また，一次端子のある変流器は，その端子を被測定線路に (エ) に接続する。 上記の記述中の空白箇所(ア)～(エ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

次に示す配電用機材(ア)～(エ)とそれに関係の深い語句(a)～(e)とを組み合わせたものとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 配電用機材：(ア)ギャップレス避雷器，(イ)ガス開閉器，(ウ)CVケーブル，(エ)柱上変圧器 語句：(a)水トリー，(b)鉄損，(c)酸化亜鉛(ZnO)，(d)六ふっ化硫黄(SF6)，(e)ギャロッピング

次の文章は，コロナ損に関する記述である。 送電線に高電圧が印加され，(ア) がある程度以上になると，電線からコロナ放電が発生する。コロナ放電が発生するとコロナ損と呼ばれる電力損失が生じる。コロナ放電の発生を抑えるには，電線の実効的な直径を (イ) するために (ウ) する，線間距離を (エ) する，などの対策がとられている。コロナ放電は，気圧が (オ) なるほど起こりやすくなる。 上記の記述中の空白箇所(ア)～(オ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

地中送電線路の線路定数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。

22(33)kV配電系統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。

こう長2kmの三相3線式配電線路が，遅れ力率85％の平衡三相負荷に電力を供給している。負荷の端子電圧を6.6kVに保ったまま，線路の電圧降下率が5.0％を超えないようにするための負荷電力[kW]の最大値として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 ただし，1km1線当たりの抵抗は $0.45\,\Omega$，リアクタンスは $0.25\,\Omega$ とし，その他の条件は無いものとする。なお，本問では送電端電圧と受電端電圧との相差角が小さいとして得られる近似式を用いて解答すること。

一次側定格電圧と二次側定格電圧がそれぞれ等しい変圧器Aと変圧器Bがある。変圧器Aは，定格容量 $S_A=5000\,\mathrm{kV\cdot A}$，パーセントインピーダンス $\%Z_A=9.0\%$ (自己容量ベース)，変圧器Bは，定格容量 $S_B=1500\,\mathrm{kV\cdot A}$，パーセントインピーダンス $\%Z_B=7.5\%$ (自己容量ベース)である。この変圧器2台を並行運転し，$6000\,\mathrm{kV\cdot A}$ の負荷に供給する場合，過負荷となる変圧器とその変圧器の過負荷運転状態[％](当該変圧器が負担する負荷の大きさをその定格容量に対する百分率で表した値)の組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

アモルファス鉄心材料を使用した柱上変圧器の特徴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。

【B問題 問15(a)】石炭火力発電所が1日を通して定格出力600MWで運転されるとき，燃料として使用される石炭消費量が150t/h，石炭発熱量が34300kJ/kgで一定の場合，次の(a)の問に答えよ。 ただし，石炭の化学成分は重量比で炭素が70％，水素が5％，残りの灰分等は燃焼に影響しないものと仮定し，原子量は炭素12，酸素16，水素1とする。 (a) 発電端効率の値[％]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

【B問題 問15(b)】石炭火力発電所が1日を通して定格出力600MWで運転されるとき，燃料として使用される石炭消費量が150t/h，石炭発熱量が34300kJ/kgで一定の場合，次の(b)の問に答えよ。 ただし，石炭の化学成分は重量比で炭素が70％，水素が5％，残りの灰分等は燃焼に影響しないものと仮定し，原子量は炭素12，酸素16，水素1とする。 (b) 1日に発生する二酸化炭素の重量の値[t]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

【B問題 問16(a)】図のように，定格電圧66kVの電源から三相変圧器を介して二次側に遮断器が接続された系統がある。この三相変圧器は定格容量 $10\,\mathrm{MV\cdot A}$，変圧比66/6.6kV，百分率インピーダンスが自己容量基準で7.5％である。変圧器一次側から電源側をみた百分率インピーダンスを基準容量 $100\,\mathrm{MV\cdot A}$ で5％とするとき，次の(a)の問に答えよ。 (a) 基準容量を $10\,\mathrm{MV\cdot A}$ として，変圧器二次側から電源側をみた百分率インピーダンスの値[％]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

【B問題 問16(b)】図のように，定格電圧66kVの電源から三相変圧器を介して二次側に遮断器が接続された系統がある。この三相変圧器は定格容量 $10\,\mathrm{MV\cdot A}$，変圧比66/6.6kV，百分率インピーダンスが自己容量基準で7.5％である。変圧器一次側から電源側をみた百分率インピーダンスを基準容量 $100\,\mathrm{MV\cdot A}$ で5％とする。 (b) 図のA点で三相短絡事故が発生したとき，事故電流を遮断できる遮断器の定格遮断電流の最小値[kA]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，変圧器二次側からA点までのインピーダンスは無視するものとする。

【B問題 問17(a)】三相3線式高圧配電線の電圧降下について，次の(a)の問に答えよ。 図のように，送電端S点から三相3線式高圧配電線でA点，B点及びC点の負荷に電力を供給している。S点の線間電圧は6600Vであり，配電線1線当たりの抵抗及びリアクタンスはそれぞれ $0.3\,\Omega/\mathrm{km}$ とする。 (a) S-A間を流れる電流の値[A]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

【B問題 問17(b)】三相3線式高圧配電線の電圧降下について，次の(b)の問に答えよ。 図のように，送電端S点から三相3線式高圧配電線でA点，B点及びC点の負荷に電力を供給している。S点の線間電圧は6600Vであり，配電線1線当たりの抵抗及びリアクタンスはそれぞれ $0.3\,\Omega/\mathrm{km}$ とする。 (b) A-Bにおける電圧降下率の値[％]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

次の文章は，直流機の構造に関する記述である。 直流機の構造は，固定子と回転子とからなる。固定子は，(ア)，継鉄などによって，また，回転子は，(イ)，整流子などによって構成されている。電機子鉄心は，(ウ) 磁束が通るため，(エ) が用いられている。また，電機子巻線を収めるための多数のスロットが設けられている。六角形(亀甲形)の形状の電機子巻線は，そのコイル辺を電機子鉄心のスロットに挿入する。各コイル相互のつなぎ方には，(オ) と波巻とがある。直流機では，同じスロットにコイル辺を上下に重ねて2個ずつ入れた二層巻としている。 上記の記述中の空白箇所(ア)～(オ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

界磁に永久磁石を用いた小形直流電動機があり，電源電圧は定格の12V，回転を始める前の静止状態における始動電流は4A，定格回転数における定格電流は1Aである。定格運転時の効率の値[％]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 ただし，ブラシの接触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，損失は電機子巻線による銅損しか存在しないものとする。

次の文章は，三相誘導電動機の誘導起電力に関する記述である。 三相誘導電動機で固定子巻線に電流が流れると (ア) が生じ，これが回転子巻線を切るので回転子巻線に起電力が誘導され，この起電力によって回転子巻線に電流が流れることでトルクが生じる。この回転子巻線の電流によって生じる起磁力を (イ) ように固定子巻線に電流が流れる。回転子が停止しているときは，固定子巻線に流れる電流によって生じる (ア) は，固定子巻線を切るのと同じ速さで回転子巻線を切る。このことは原理的に変圧器と同じであり，固定子巻線は変圧器の (ウ) 巻線に相当し，回転子巻線は (エ) 巻線に相当する。回転子巻線の各相には変圧器と同様に (エ) 誘導起電力を生じる。回転子が回転しているときは，電動機の滑りを $s$ とすると，(エ) 誘導起電力の大きさは，回転子が停止しているときの (オ) 倍となる。 上記の記述中の空白箇所(ア)～(オ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

定格出力36kW，定格周波数60Hz，8極のかご形三相誘導電動機があり，滑り4％で定格運転している。このとき，電動機のトルク $[\mathrm{N\cdot m}]$ 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。ただし，機械損は無視できるものとする。

三相同期発電機の短絡比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。

次のような三相同期発電機がある。 1極当たりの磁束：0.10Wb 極数：12 1分間の回転速度：$600\,\mathrm{min^{-1}}$ 1相の直列巻数：250 巻線係数：0.95 結線：Y(1相のコイルは全部直列) この発電機の無負荷誘導起電力(線間値)の値[kV]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，エアギャップにおける磁束分布は正弦波であるものとする。

電動機と負荷の特性を，回転速度を横軸，トルクを縦軸に描く，トルク対速度曲線で考える。電動機と負荷の二つの曲線がどのように交わるかを見ると，その回転数における運転が安定か不安定かを判定することができる。誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

三相変圧器の並行運転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。

定格容量 $50\,\mathrm{kV\cdot A}$ の単相変圧器において，力率1の負荷で全負荷運転したときに，銅損が1000W，鉄損が250Wとなった。力率1を維持したまま負荷を調整し，最大効率となる条件で運転した。銅損と鉄損以外の損失は無視できるものとし，この最大効率となる条件での効率の値[％]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

パワー半導体スイッチングデバイスとしては近年，主にIGBTとパワーMOSFETが用いられている。通常動作における両者の特性を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。

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。このときの電動機の回転速度 $n_m$ が $1150\,\mathrm{min^{-1}}$，トルク $T_m$ が $100\,\mathrm{N\cdot m}$ であった。減速機の減速比が8，効率が0.95のとき，負荷の回転速度 $n_L\,[\mathrm{min^{-1}}]$，軸トルク $T_L\,[\mathrm{N\cdot m}]$ 及び軸入力 $P_L\,[\mathrm{kW}]$ の値として，最も近いものを組み合わせたのは次のうちどれか。

次の文章は，光の基本量に関する記述である。 光源の放射束のうち人の目に光として感じるエネルギーを光束といい単位には (ア) を用いる。照度は，光を受ける面の明るさの程度を示し，1 (イ) とは被照射面積 $1\,\mathrm{m^2}$ に光束1 (ア) が入射しているときの，その面の照度である。光源の各方向に出ている光の強さを示すものが光度である。光度 $I$ (ウ) は，立体角 $\omega\,[\mathrm{sr}]$ から出る光束を $F$ (ア) とすると $I=F/\omega$ で示される。物体の単位面積から発散する光束の大きさを光束発散度 $M$ (エ) といい，ある面から発散する光束を $F$，その面積を $A\,[\mathrm{m^2}]$ とすると $M=F/A$ で示される。光源の発光面及び反射面の輝きの程度を示すのが輝度であり，単位には (オ) を用いる。 上記の記述中の空白箇所(ア)～(オ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図1に示すR-L回路において，端子a，a'間に単位階段状のステップ電圧 $v(t)\,[\mathrm{V}]$ を加えたとき，抵抗 $R\,[\Omega]$ に流れる電流を $i(t)\,[\mathrm{A}]$ とすると，$i(t)$ は図2のようになった。この回路の $R\,[\Omega]$，$L\,[\mathrm{H}]$ の値及び入力をa，a'間の電圧とし，出力を $R\,[\Omega]$ に流れる電流としたときの周波数伝達関数 $G(j\omega)$ の式として，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

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。

【B問題 問15(a)】定格一次電圧3000V，定格二次電圧が3300Vの単相単巻変圧器について，次の(a)の問に答えよ。なお，巻線のインピーダンス，鉄損は無視できるものとする。 (a) この単相単巻変圧器の二次側に負荷を接続したところ，一次電圧は3000V，一次電流は100Aであった。この変圧器の直列巻線に流れる電流値[A]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

【B問題 問15(b)】定格一次電圧3000V，定格二次電圧が3300Vの単相単巻変圧器について，次の(b)の問に答えよ。なお，巻線のインピーダンス，鉄損は無視できるものとする。 (b) この変圧器の自己容量 $[\mathrm{kV\cdot A}]$ として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

【B問題 問16(a)】図1は，単相インバータで誘導性負荷に給電する基本回路を示す。負荷電流 $i_o$ と直流電流 $i_d$ は図示する矢印の向きを正の方向として，次の(a)の問に答えよ。 (a) 出力交流電圧の1周期に各パワートランジスタが1回オンオフする運転において，図2に示すように，パワートランジスタ $S_1$～$S_4$ のオンオフ信号波形に対して，負荷電流 $i_o$ の正しい波形が(ア)～(ウ)，直流電流 $i_d$ の正しい波形が(エ)，(オ)のいずれかに示されている。その正しい波形の組合せを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

【B問題 問16(b)】図1は，単相インバータで誘導性負荷に給電する基本回路を示す。負荷電流 $i_o$ と直流電流 $i_d$ は図示する矢印の向きを正の方向として，次の(b)の問に答えよ。 (b) 単相インバータの特徴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。

【B問題 問17(a)・選択問題】熱伝導について，次の(a)の問に答えよ。 断面積が $2\,\mathrm{m^2}$，厚さが30cm，熱伝導率が $1.6\,\mathrm{W/(m\cdot K)}$ の両表面間に温度差がある壁がある。ただし，熱流は厚さ方向のみの一次元とする。 (a) この壁の厚さ方向の熱抵抗 $R$ の値 $[\mathrm{K/W}]$ に最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

【B問題 問17(b)・選択問題】熱伝導について，次の(b)の問に答えよ。 断面積が $2\,\mathrm{m^2}$，厚さが30cm，熱伝導率が $1.6\,\mathrm{W/(m\cdot K)}$ の両表面間に温度差がある壁がある。ただし，熱流は厚さ方向のみの一次元とする。 (b) この壁の低温側の温度 $t_2$ が20℃のとき，この壁の熱流 $\phi$ が100Wであった。このとき，この壁の高温側の温度 $t_1$ の値[℃]に最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

【B問題 問18(a)・選択問題】図は，マイクロプロセッサの動作クロックを示す。マイクロプロセッサは動作クロックと呼ばれるパルス信号に同期して処理を行う。また，マイクロプロセッサが1命令当たりに使用する平均クロック数をCPIと呼ぶ。1クロックの周期 $T\,[\mathrm{s}]$ をサイクルタイム，1秒当たりの動作クロック数 $f$ を動作周波数と呼ぶ。 (a) 2.5GHzの動作クロックを使用するマイクロプロセッサのサイクルタイムの値[ns]として，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

【B問題 問18(b)・選択問題】図は，マイクロプロセッサの動作クロックを示す。マイクロプロセッサは動作クロックと呼ばれるパルス信号に同期して処理を行う。また，マイクロプロセッサが1命令当たりに使用する平均クロック数をCPIと呼ぶ。1クロックの周期 $T\,[\mathrm{s}]$ をサイクルタイム，1秒当たりの動作クロック数 $f$ を動作周波数と呼ぶ。 (b) $\mathrm{CPI}=4$ のマイクロプロセッサにおいて，1命令当たりの平均実行時間が $0.02\,\mu\mathrm{s}$ であった。このマイクロプロセッサの動作周波数の値[MHz]として，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

次のa)～c)の文章は，主任技術者に関する記述である。その記述内容として，｢電気事業法｣に基づき，適切なものと不適切なものの組合せについて，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 a) 事業用電気工作物(小規模事業用電気工作物を除く。以下同じ。)を設置する者は，事業用電気工作物の工事，維持及び運用に関する保安の監督をさせるため，主務省令で定めるところにより，主任技術者免状の交付を受けている者のうちから，主任技術者を選任しなければならない。 b) 主任技術者は，事業用電気工作物の工事，維持及び運用に関する保安の監督の職務を誠実に行わなければならない。 c) 事業用電気工作物の工事，維持又は運用に従事する者は，主任技術者がその保安のためにする指示に従わなければならない。

次の文章は，｢電気関係報告規則｣に基づく事故の定義及び事故報告に関する記述である。 a) ｢電気火災事故｣とは，漏電，短絡，(ア)，その他の電気的要因により建造物，車両その他の工作物(電気工作物を除く。)，山林等に火災が発生することをいう。 b) ｢破損事故｣とは，電気工作物の変形，損傷若しくは破壊，火災又は絶縁劣化若しくは絶縁破壊が原因で，当該電気工作物の機能が低下又は喪失したことにより，(イ)，その運転が停止し，若しくはその運転を停止しなければならなくなること又はその使用が不可能となり，若しくはその使用を中止することをいう。 c) ｢供給支障事故｣とは，破損事故又は電気工作物の誤 (ウ) 若しくは電気工作物を (ウ) しないことにより電気の使用者(当該電気工作物を管理する者を除く。)に対し，電気の供給が停止し，又は電気の使用を緊急に制限することをいう。ただし，電路が自動的に再閉路されることにより電気の供給の停止が終了した場合を除く。 d) 感電により人が病院 (エ) した場合は事故報告をしなければならない。 上記の記述中の空白箇所(ア)～(エ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

｢電気設備技術基準｣では，過電流からの電線及び電気機械器具の保護対策について，次のように規定している。 (ア) の必要な箇所には，過電流による (イ) から電線及び電気機械器具を保護し，かつ，(ウ) の発生を防止できるよう，過電流遮断器を施設しなければならない。 上記の記述中の空白箇所(ア)～(ウ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

次の文章は，｢電気設備技術基準の解釈｣に基づく太陽電池モジュールの絶縁性能に関する記述の一部である。 太陽電池モジュールは，最大使用電圧の1.5倍の直流電圧又は (ア) 倍の交流電圧((イ)V未満となる場合は，(イ)V)を充電部分と大地との間に連続して (ウ) 分間加えたとき，これに耐える性能を有すること。 上記の記述中の空白箇所(ア)～(ウ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

次の文章は，｢電気設備技術基準｣に基づく支持物の倒壊の防止に関する記述の一部である。 架空電線路又は架空電車線路の支持物の材料及び構造(支線を施設する場合は，当該支線に係るものを含む。)は，その支持物が支持する電線等による (ア)，10分間平均で風速 (イ) m/sの風圧荷重及び当該設置場所において通常想定される地理的条件，(ウ) の変化，振動，衝撃その他の外部環境の影響を考慮し，倒壊のおそれがないよう，安全なものでなければならない。ただし，人家が多く連なっている場所に施設する架空電線路にあっては，その施設場所を考慮して施設する場合は，10分間平均で風速 (イ) m/sの風圧荷重の (エ) の風圧荷重を考慮して施設することができる。 上記の記述中の空白箇所(ア)～(エ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

次の文章は，｢電気設備技術基準の解釈｣における地中電線と他の地中電線等との接近又は交差に関する記述の一部である。 低圧地中電線と高圧地中電線とが接近又は交差する場合，又は低圧若しくは高圧の地中電線と特別高圧地中電線とが接近又は交差する場合は，次のいずれかによること。ただし，地中箱内についてはこの限りでない。 a) 地中電線相互の離隔距離が，次に規定する値以上であること。低圧地中電線と高圧地中電線との離隔距離は，(ア)m。低圧又は高圧の地中電線と特別高圧地中電線との離隔距離は，(イ)m。 b) 地中電線相互の間に堅ろうな (ウ) の隔壁を設けること。 c) (エ) の地中電線が，不燃性の被覆を有すること，又は堅ろうな不燃性の管に収められていることに該当するものである場合は，地中電線相互の離隔距離が，0m以上であること。 d) (オ) の地中電線が，自消性のある難燃性の被覆を有すること，又は堅ろうな自消性のある難燃性の管に収められていることに該当するものである場合は，地中電線相互の離隔距離が，0m以上であること。 上記の記述中の空白箇所(ア)～(オ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

次の文章は，｢電気設備技術基準の解釈｣における分散型電源の低圧連系時及び高圧連系時の施設要件に関する記述である。 a) 単相3線式の低圧の電力系統に分散型電源を連系する場合において，(ア) の不平衡により中性線に最大電流が生じるおそれがあるときは，分散型電源を施設した構内の電路であって，負荷及び分散型電源の並列点よりも (イ) に，3極に過電流引き外し素子を有する遮断器を施設すること。 b) 低圧の電力系統に逆変換装置を用いずに分散型電源を連系する場合は，(ウ) を生じさせないこと。ただし，逆変換装置を用いて分散型電源を連系する場合と同等の単独運転検出及び解列ができる場合は，この限りではない。 c) 高圧の電力系統に分散型電源を連系する場合は，分散型電源を連系する配電用変電所の (エ) において，逆向きの潮流を生じさせないこと。ただし，当該配電用変電所に保護装置を施設する等の方法により分散型電源と電力系統との協調をとることができる場合は，この限りではない。 上記の記述中の空白箇所(ア)～(エ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

次の文章は，｢電気設備技術基準｣における，電気使用場所での配線の使用電線に関する記述である。 a) 配線の使用電線((ア)及び特別高圧で使用する (イ) を除く。)には，感電又は火災のおそれがないよう，施設場所の状況及び (ウ) に応じ，使用上十分な強度及び絶縁性能を有するものでなければならない。 b) 配線には，(ア)を使用してはならない。ただし，施設場所の状況及び (ウ) に応じ，使用上十分な強度を有し，かつ，絶縁性がないことを考慮して，配線が感電又は火災のおそれがないように施設する場合は，この限りでない。 c) 特別高圧の配線には，(イ)を使用してはならない。 上記の記述中の空白箇所(ア)～(ウ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

次の文章は，｢電気設備技術基準の解釈｣に基づく住宅及び住宅以外の場所の屋内電路(電気機械器具内の電路を除く。以下同じ)の対地電圧の制限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。

ある工場のある日の9時00分からの電力推移がグラフのとおりであった。この工場では日頃から最大需要電力(正時からの30分間ごとの平均使用電力のことをいう。以下同じ。)を300kW未満に抑えるように負荷を管理しているが，その負荷の中で，換気用のファン(全て5.5kW)は最大8台まで停止する運用を行っている。この日9時00分からファンは10台運転しているが，このままだと9時00分からの最大需要電力が300kW以上になりそうなので，9時20分から9時30分の間，ファンを何台かと，その他の負荷を10kW分だけ停止することにした。ファンは最低何台停止させる必要があるか，次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。なお，この工場の負荷は全て管理されており，負荷の増減は無いものとする。

【B問題 問11(a)】ある事業所内におけるA工場及びB工場の，それぞれのある日の負荷曲線は図のようであった。それぞれの工場の設備容量が，A工場では400kW，B工場では700kWであるとき，次の(a)の問に答えよ。 (a) A工場及びB工場を合わせた需要率の値[％]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

【B問題 問11(b)】ある事業所内におけるA工場及びB工場の，それぞれのある日の負荷曲線は図のようであった。それぞれの工場の設備容量が，A工場では400kW，B工場では700kWであるとき，次の(b)の問に答えよ。 (b) A工場及びB工場を合わせた総合負荷率の値[％]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

【B問題 問12(a)】図は三相3線式高圧電路に変圧器で結合された変圧器低圧側電路を示したものである。低圧側電路の一端子にはB種接地工事が施されている。この電路の一相当たりの対地静電容量を $C$ とし接地抵抗を $R_B$ とする。低圧側電路の線間電圧200V，周波数50Hz，対地静電容量 $C$ は $0.1\,\mu\mathrm{F}$ として，次の(a)の問に答えよ。ただし，変圧器の高圧電路の1線地絡電流は5Aとする。また，高圧側電路と低圧側電路との混触時に低圧電路の対地電圧が150Vを超えた場合は1.3秒で自動的に高圧電路を遮断する装置が設けられているものとする。 (a) 変圧器に施された，接地抵抗 $R_B$ の抵抗値について｢電気設備技術基準の解釈｣で許容されている上限の抵抗値 $[\Omega]$ として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

【B問題 問12(b)】図は三相3線式高圧電路に変圧器で結合された変圧器低圧側電路を示したものである。低圧側電路の一端子にはB種接地工事が施されている。この電路の一相当たりの対地静電容量を $C$ とし接地抵抗を $R_B$ とする。低圧側電路の線間電圧200V，周波数50Hz，対地静電容量 $C$ は $0.1\,\mu\mathrm{F}$ とする。 (b) 接地抵抗 $R_B$ の抵抗値を $10\,\Omega$ としたときに，$R_B$ に常時流れる電流 $I_B$ の値[mA]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，記載以外のインピーダンスは無視するものとする。

【B問題 問13(a)】人家が多く連なっている場所以外の場所であって，氷雪の多い地方のうち，海岸地その他の低温季に最大風圧を生じる地方に設置されている公称断面積 $60\,\mathrm{mm^2}$，仕上り外径15mmの6600V屋外用ポリエチレン絶縁電線(6600V OE)を使用した高圧架空電線路がある。この電線路の電線の風圧荷重について｢電気設備技術基準の解釈｣に基づき，次の(a)の問に答えよ。ただし，電線に対する甲種風圧荷重は980Pa，乙種風圧荷重の計算で用いる氷雪の厚さは6mmとする。 (a) 低温季において電線1条，長さ1m当たりに加わる風圧荷重の値[N]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

【B問題 問13(b)】人家が多く連なっている場所以外の場所であって，氷雪の多い地方のうち，海岸地その他の低温季に最大風圧を生じる地方に設置されている公称断面積 $60\,\mathrm{mm^2}$，仕上り外径15mmの6600V屋外用ポリエチレン絶縁電線(6600V OE)を使用した高圧架空電線路がある。この電線路の電線の風圧荷重について｢電気設備技術基準の解釈｣に基づき，次の(b)の問に答えよ。ただし，電線に対する甲種風圧荷重は980Pa，乙種風圧荷重の計算で用いる氷雪の厚さは6mmとする。 (b) 低温季に適用される風圧荷重が乙種風圧荷重となる電線の仕上り外径の値[mm]として，最も大きいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。