三相誘導電動機とは｜回転磁界・同期速度・すべりの計算とトルク特性を図解
電験三種の三相誘導電動機を、回転磁界で回転子が回るしくみから整理します。同期速度 120f/p とすべりの計算、かご形と巻線形の違い、トルク特性、スターデルタ始動と速度制御を、図と例題で確認できます。
科目
機械
公式の出題範囲
電気機器、パワーエレクトロニクス、電動機応用、照明、電熱、電気化学、電気加工、自動制御、メカトロニクス並びに電力システムに関する情報伝送及び処理
機械の全体マップ
電気機器15本
同期発電機とは｜同期リアクタンスと出力 P=3VE sinδ/Xs・短絡比
電験三種の同期発電機を、回転界磁形のしくみから整理します。誘導起電力 E=4.44fwΦkw、電機子反作用、同期リアクタンスと出力 P=3VE sinδ/Xs、短絡比、並行運転の条件を、図と例題で確認します。
誘導電動機の等価回路とは｜二次入力・銅損・出力の比 1:s:(1−s)
電験三種の誘導電動機の等価回路を、変圧器との対応から整理します。二次抵抗 r2/s の意味、二次入力・二次銅損・機械出力の比、トルクの式と比例推移、停動トルクの導き方を図と例題で確認できます。
同期電動機のV曲線と始動法｜界磁電流で力率が変わる理由と出力・トルクの計算を図解
電験三種の同期電動機を図解で整理します。同期速度と始動法、制動巻線、界磁電流による力率の変化と同期電動機のV曲線、同期調相機、出力 P=3VE sinδ/Xs とトルクの計算を、例題で確認できます。
パワーエレクトロニクス4本
チョッパとは｜降圧・昇圧・昇降圧の出力電圧と通流率の求め方
電験三種の機械で問われるチョッパを図解します。通流率の意味から、降圧・昇圧・昇降圧チョッパの出力電圧の式を、リアクトルの電圧の釣り合いで導き、スイッチの働きと例題まで確認できます。
整流回路とは｜単相・三相の平均電圧と制御角 α の求め方
電験三種の機械で問われる整流回路を図解します。単相半波・単相全波・三相全波の平均電圧を波形から読み取り、サイリスタの制御角 α を付けたときの式、平滑回路、例題までを確認できます。
インバータの仕組み｜直流を交流に変える単相ブリッジと PWM・VVVF 制御
電験三種の機械で問われるインバータを図解します。単相ブリッジの方形波と基本波の実効値、三相インバータ、PWM 制御、VVVF 制御で電動機の回転数を変える仕組みを、例題で確認できます。
パワーエレクトロニクスとは｜サイリスタ・IGBT など半導体スイッチの違い
電験三種の機械で問われるパワーエレクトロニクスの基本を図解します。整流・インバータ・チョッパの 4 つの電力変換、サイリスタのターンオンとターンオフ、GTO・MOSFET・IGBT の違いを例題で確認できます。
電動機応用2本
照明3本
照度計算の求め方｜光束・光度・照度の違いと逆2乗の法則・光束法を図解
電験三種の照度計算を、光束・光度・照度・輝度の違いから整理します。逆2乗の法則、入射角の余弦法則（水平面照度・鉛直面照度）、光束法による灯数の求め方を、図解と4つの例題で確認できます。
光源の種類と発光原理｜白熱電球・蛍光ランプ・LED の違いと色温度・演色性を図解
電験三種の光源の種類を、光るしくみから順に整理します。白熱電球・ハロゲン電球・蛍光ランプ・LED の発光原理、バンドギャップから波長を求める計算、色温度と演色性の違いを、図解と4つの例題で確認できます。
光の量と単位｜立体角の求め方と輝度・光束発散度の計算を図解
電験三種の光の量と単位を、比視感度と光束から順に整理します。立体角の求め方、配光曲線、光束発散度と輝度の関係、反射率・透過率、球形グローブの計算を、図解と4つの例題で手を動かして確認できます。
電熱3本
電熱の計算｜Q=mcΔT と kWh・kJ の換算、熱回路、COP を図解
電験三種の電熱を、熱量の式 Q=mcΔT、1 kWh=3600 kJ の換算、熱回路のオームの法則、誘導加熱などの方式、ヒートポンプの COP の順に整理します。4つの例題で加熱時間まで確かめられます。
誘導加熱と誘電加熱の原理｜浸透深さと誘電損の式・電気加熱の方式を図解
電験三種の機械で扱う電気加熱の方式を、熱が生まれる場所で整理します。誘導加熱の渦電流と浸透深さ、誘電加熱の誘電損の式、アーク加熱・赤外線加熱との違いを図解し、例題4問で計算まで確かめます。
ヒートポンプのしくみと COP の計算｜暖房と冷房の関係・理想 COP を図解
電験三種の機械で扱うヒートポンプを、冷凍サイクルの4機器と冷媒の状態、成績係数 COP の定義、暖房と冷房の COP の関係、逆カルノーサイクルの理想 COP の順に整理します。図解と4つの例題つきです。
電気化学1本
電気加工2本
自動制御5本
ブロック線図と伝達関数｜直列・並列・フィードバック結合の等価変換を図解
電験三種の機械で問われるブロック線図と伝達関数を、直列・並列・フィードバック結合の等価変換、引き出し点と加え合わせ点の移動、一次遅れ要素の時定数まで図解で整理します。例題と解答つきです。
シーケンス制御とは｜自己保持回路・インタロックをタイムチャートで図解
電験三種のシーケンス制御を、a接点・b接点とリレーから、自己保持回路・インタロック・オンディレータイマ、PLC のラダー図まで図解で整理します。タイムチャートの読み方を例題4問で確かめます。
安定判別の方法｜特性方程式の根とナイキストの安定判別を図解
電験三種 機械の安定判別を図解で整理します。特性方程式の根と極の位置で決まる安定の条件、ナイキストの安定判別でのベクトル軌跡の見方、ハンチングまでを、例題と解答つきで順に確認できます。
ボード線図の書き方｜周波数応答のゲイン [dB] と位相、一次遅れの折れ点を図解
電験三種 機械のボード線図と周波数応答を図解で整理します。周波数伝達関数、ゲイン [dB] と位相の求め方、一次遅れの折れ点、直列結合、ベクトル軌跡を、例題と解答つきで確認できます。
メカトロニクス2本
電力システムに関する情報伝送及び処理4本
情報伝送の基本と伝送速度の計算｜調歩同期・パリティ・変調方式を図解
電験三種の機械で学ぶ情報伝送を図解で整理します。bps と伝送時間の計算、調歩同期式、パリティビット、AM・FM と ASK・FSK・PSK、多重化、光ファイバまで、例題で手を動かして確かめられます。
フリップフロップとは｜RS・JK・D・T の動きとタイミングチャートを図解
電験三種の機械で扱うフリップフロップの基本を図解で整理します。RS・JK・D・T の動作と特性、クロックの立ち上がりと立ち下がり、タイミングチャートの読み方、カウンタまで、例題と解答つきで確認できます。
論理回路とカルノー図｜真理値表・ド・モルガンの定理と論理式の簡単化を図解
電験三種の機械で扱う論理回路を、2進数と16進数の変換、AND・OR・NOT・NAND・NOR・XOR、真理値表、ド・モルガンの定理、カルノー図による簡単化まで図解で整理します。例題と解答つきです。
フローチャートの読み方｜記号の意味とトレース表で解く電験三種の流れ図
電験三種のフローチャートの読み方を、記号の意味、変数と代入、トレース表の書き方から順に解説します。合計・最大値・2進変換・並べ替えの流れ図を図解し、例題4問で終わる条件の1回ずれまで確かめます。