第三種電気主任技術者(電験三種) 過去問
令和7年度(2025年)上期
問5 (理論 問5)
問題文
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問題
第三種電気主任技術者(電験三種)試験 令和7年度(2025年)上期 問5(理論 問5) (訂正依頼・報告はこちら)
- (1/2)C2V
- (1/2)LV2
- (1/2)L2V
- (1/2)(V2/R)
- (1/2)CV2
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この過去問の解説 (1件)
01
この問題は、RLC回路においてコンデンサに蓄えられていたエネルギーが、最終的にどこへ消費されるかを問う問題です。
初期状態では、静電容量 C のコンデンサが電圧 V に充電されており、このときコンデンサに蓄えられている電気エネルギーは W=1/2CV² です。
スイッチを閉じると回路内に電流が流れ、コンデンサの電圧は最終的に零となります。
十分時間が経過した後ではコイルやコンデンサにはエネルギーは残らず、初期にコンデンサに蓄えられていたエネルギーはすべて抵抗で熱として消費されます。
したがって、抵抗 R で消費された電気エネルギー W は、初期のコンデンサの蓄積エネルギーに等しくなります。
コンデンサに蓄えられるエネルギーは 1/2CV² であり、容量が二乗されることはありません。
次元もエネルギーにならないため、この選択肢は誤りです。
コイルに蓄えられるエネルギーは 1/2LI2 で表され、電圧の二乗では表されません。
また、最終的にコイルにはエネルギーは残らないため、この式はこの問いの答えにはなりません。
よって誤りです。
この式はエネルギーの正しい次元を持たず、物理的意味もありません。
したがって誤りです。
抵抗で消費されるエネルギーは、電圧と抵抗だけで直接表されるものではありません。
この式は消費電力やエネルギーの基本式とも一致しないため誤りです。
初期状態でコンデンサに蓄えられていたエネルギーは 1/2CV²であり、最終的にその全てが抵抗で消費されます。
したがって、この選択肢が正しいです。
このレベルのRLC問題は
「最終的に残るエネルギーはどこか」=「最初に蓄えられていたエネルギーは何か」
を即判断できると一気に楽になります。
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