機械

直流機の構造と原理 ミニテスト【第2回】

直流機の構造と原理」のミニテスト第2回(全5問)です。

直流機の構造と原理 ミニテスト

1549 None None

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

直流機の電機子巻線が重ね巻のとき、並列回路数 a はどれか。

(1)常に 1
(2)常に 2
(3)極数 p に等しい
(4)極数の 2 倍
(5)巻数に等しい

解答を見る

正解:(3)極数 p に等しい
重ね巻は並列回路数 a = p(極数)です。4 極なら a = 4、6 極なら a = 6。一方、波巻は極数に関係なく常に a = 2 です。「重ね巻 = p、波巻 = 2」は必ず覚えましょう。

第2問

直流発電機の回路方程式として、正しいものはどれか。

(1)V = E + RaIa
(2)V = E − RaIa
(3)V = E × Ra
(4)E = V + 2RaIa
(5)V = RaIa

解答を見る

正解:(2)V = E − RaIa
発電機は誘導起電力 E から電機子抵抗の電圧降下 RaIa を引いた分が端子電圧 V になります(E > V)。
電動機は V = E + RaIa(V > E)です。「発電は引き算、電動は足し算」と覚えましょう。

第3問

直流機のトルク T に関する記述として、正しいものはどれか。

(1)T は磁束 φ の 2 乗に比例する
(2)T は磁束 φ と電機子電流 Ia の積に比例する
(3)T は電機子電流 Ia の 2 乗に比例する
(4)T は磁束 φ に反比例する
(5)T は回転速度 N に比例する

解答を見る

正解:(2)T は磁束 φ と電機子電流 Ia の積に比例する
T = (pZ/2πa) × φIa なので、構造定数が一定なら T ∝ φIa です。磁束と電機子電流の両方が大きいほどトルクが大きくなります。

第4問

直流電動機の起動時に起動抵抗を挿入する理由として、正しいものはどれか。

(1)端子電圧を上げるため
(2)逆起電力がゼロのため過大な電流が流れるのを防ぐため
(3)回転速度を上げるため
(4)力率を改善するため
(5)磁束を増やすため

解答を見る

正解:(2)逆起電力がゼロのため過大な電流が流れるのを防ぐため
起動時は回転速度 N = 0 なので逆起電力 E = 0 です。V = E + RaIa で E = 0 だと Ia = V/Ra となり、Ra が小さいため非常に大きな電流が流れてしまいます。起動抵抗を直列に入れて電流を制限します。

第5問

直流電動機の出力が 5 kW、回転速度が 1,500 min⁻¹ のとき、トルク [N·m] に最も近いものはどれか。

(1)15.9
(2)23.9
(3)31.8
(4)47.7
(5)63.7

解答を見る

正解:(3)31.8
T = 60P ÷(2πN)
= 60 × 5,000 ÷(2π × 1,500)
= 300,000 ÷ 9,424.8
= 31.8 N·m
この公式は直流機に限らず回転機全般で使えます。P [W] と N [min⁻¹] を代入するだけです。

※当サイトの画像にはAI生成のものが含まれており、実際の機器・器具とは外観が異なる場合があります。問題・解答の内容には細心の注意を払っておりますが、誤りが含まれる可能性があります。学習の参考としてご活用いただき、最終的な確認は公式テキスト・法令等で行ってください。当サイトの情報に基づく判断によって生じた損害について、一切の責任を負いかねます。

内容の誤りやお気づきの点がございましたら、お問い合わせフォームよりご連絡いただけますと幸いです。正確な情報をお届けできるよう、随時修正してまいります。

-機械