電気計測ミニテスト｜計器負荷・倍率器・ブリッジ・CTを5問で計算

正解：（1）90.0 V、−10.0%

電圧計を接続すると、100 kΩと900 kΩの直列分圧になります。指示値は100×900/(100+900)=90.0 V、相対誤差は(90−100)/100×100=−10.0%です。

• （1）有限な入力抵抗を被測定回路へ組み込み、基準値との差の符号も保っています。
• （2）入力抵抗が無限大なら成立しますが、900 kΩには電流が流れます。
• （3）内部抵抗側の10 Vを電圧計の指示値にしています。
• （4）指示値は基準より小さいため、定義した誤差は負です。
• （5）測定器を接続しただけで受動分圧回路の端子電圧が100 Vを超えることはありません。

正解：（1）9.90 kΩ、10.0 kΩ

最大目盛時の全入力抵抗はR_total=10.0 V/1.00 mA=10.0 kΩです。計器内部に100 Ω=0.100 kΩがあるため、追加する倍率器は10.0−0.100=9.90 kΩです。

• （1）必要な全抵抗から計器内部抵抗を差し引いています。
• （2）10.0 kΩを追加抵抗としてしまい、内部抵抗を二重に足しています。
• （3）最大目盛電圧は1.00 mA×200 Ω=0.200 Vにしかなりません。
• （4）0.0100 Ωのような小抵抗を並列に使うのは大電流用分流器の考え方です。
• （5）全抵抗90.1 kΩでは、10 Vで最大目盛電流に達しません。

正解：（3）200 Ω

平衡時は検出器電流が0で、左右中点の電位が等しくなります。この配置ではR₂/(R₁+R₂)=R_x/(R₃+R_x)、整理してR₁R_x=R₂R₃です。したがってR_x=300×80/120=200 Ωです。

• （1）積と比の対応を崩して120×80/300としています。
• （2）左右上側抵抗の差だけを使っています。
• （3）問題文の上下・左右の配置に対応する平衡式を満たします。
• （4）300×120/80として、未知抵抗がある枝の対応を逆にしています。
• （5）4抵抗を単純に加減しても平衡条件にはなりません。

正解：（3）±1.50 V、±2.5%

絶対誤差の上限は300×0.5/100=±1.50 Vです。60.0 V指示に対する相対誤差は1.50/60.0×100=±2.5%です。最大目盛値基準の階級値と指示値基準の相対誤差は同じではありません。

• （1）60 Vの0.5%を絶対誤差としており、基準量を取り違えています。
• （2）絶対誤差は正しい一方、相対誤差を再計算していません。
• （3）最大目盛値基準から指示値基準へ正しく換算しています。
• （4）階級値を1.0級として計算した値です。
• （5）百分率の100で割る操作を落としています。

正解：（1）120 A、先に二次側を短絡してから外す

変流比は200/5=40なので、一次電流は40×3.00=120 Aです。一次通電中に二次側を開放すると、鉄心磁束と二次端子電圧が危険な値へ上昇し得るため、専用短絡端子などで二次回路を短絡してから計器を外します。実作業は設備の手順と有資格者の指示に従います。

• （1）変流比の向きとCTの開放禁止を両方満たします。
• （2）一次電流は正しいものの、一次通電中の二次開放は危険です。
• （3）5/200を途中で逆用しています。
• （4）200/5と3 Aを加減しており、変流比による換算になっていません。
• （5）200×3として定格二次電流5 Aを無視し、安全な短絡手順にもなっていません。