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直流機の構造と原理 ミニテスト【第1回】

直流機の構造と原理」のミニテスト第1回(全5問)です。

直流機の構造と原理 ミニテスト

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テストの使い方

まず自分で答えを考えてから「解答を見る」をタップしてください。間違えた問題は解説記事に戻って確認すると効果的です。

第1問

直流機の電機子鉄心に使われる材料はどれか。

(1)純銅
(2)アルミニウム
(3)けい素鋼板
(4)フェライト
(5)ネオジム磁石

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正解:(3)けい素鋼板
電機子鉄心は磁束の通り道であり、けい素鋼板の積層体で作られます。薄い板を重ねることで渦電流損を低減しています。銅は巻線に、ネオジムは永久磁石に使われる材料です。

第2問

直流発電機の原理を示す法則として、正しいものはどれか。

(1)フレミングの左手の法則
(2)フレミングの右手の法則
(3)アンペアの法則
(4)レンツの法則
(5)クーロンの法則

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正解:(2)フレミングの右手の法則
発電機はフレミングの右手の法則(親指:運動方向、人差し指:磁界、中指:起電力)で起電力の方向が決まります。電動機はフレミングの左手の法則です。「右=発電、左=電動」と覚えましょう。

第3問

6 極の直流発電機。電機子の総導体数 Z = 300、1 極あたりの磁束 φ = 0.01 Wb、回転速度 N = 1,000 min⁻¹、重ね巻のとき、誘導起電力 [V] はどれか。

(1)25
(2)50
(3)75
(4)100
(5)150

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正解:(2)50
重ね巻なので a = p = 6
E = pZφN ÷(60a)
= 6 × 300 × 0.01 × 1,000 ÷(60 × 6)
= 18,000 ÷ 360 = 50 V
重ね巻は並列回路数が多いため、電圧は低くなります。

第4問

直流電動機で、端子電圧 V = 100 V、電機子抵抗 Ra = 0.4 Ω、電機子電流 Ia = 20 A のとき、逆起電力 E [V] はどれか。

(1)80
(2)84
(3)88
(4)92
(5)96

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正解:(4)92
電動機の回路方程式:V = E + RaIa
E = V − RaIa = 100 − 0.4 × 20 = 100 − 8 = 92 V
端子電圧のうち 8 V が電機子抵抗で消費され、残りが逆起電力です。

第5問

直流機のブラシに関する記述として、正しいものはどれか。

(1)回転子に固定されて一緒に回転する
(2)摩耗しないので交換不要である
(3)整流子と接触して外部回路に電流を取り出す
(4)磁界を作るための部品である
(5)絶縁体でできている

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正解:(3)整流子と接触して外部回路に電流を取り出す
ブラシは固定子側に取り付けられ、回転する整流子に接触して外部回路と電流をやりとりする部品です。炭素やカーボンで作られ、摩耗するため定期交換が必要です。これが直流機の弱点でもあります。

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