第三種電気主任技術者(電験三種) 過去問
令和7年度(2025年)下期
問63 (機械 問18(a))

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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)下期 問63(機械 問18(a)) (訂正依頼・報告はこちら)

図に示すように、フィードバック接続を含んだブロック線図がある。このブロック線図において、T=0.2s、K=10としたとき、次の問に答えよ。
ただし、ωは角周波数[rad/s]を表す。

入力をR(jω)、出力をC(jω)とする全体の周波数伝達関数W(jω)として、正しいものを次のうちから一つ選べ。
問題文の画像
  • 1/(1+j0.2ω)
  • 10/(1+j0.2ω)
  • 1/(1+j5ω)
  • 50ω/(1+j5ω)
  • j2ω/(1+j0.2ω)

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この過去問の解説 (1件)

01

回答項目と題意より与えられている条件について整理します。

 回答項目

  周波数伝達関数W(jω)

 

 与えられている条件

  入力:R(jω)

  出力:C(jω)

  T=0.2s

  K=10

___________________________________________________________________

まず、今回求める全体の周波数伝達関数W(jω)は、

  W(jω)=C(jω)R(jω)

 で求められる。

 

次に、1/(jωT)後の出力をX(jω)としたときを考えます。

 加算点では、入力から帰還信号を引くので、

  X(jω)=1jωT(R(jω)-X(jω)) 

  X(jω)(1+1jωT)=R(jω)jωT

  X(jω)1+jωTjωT=R(jω)jωT

  X(jω)=R(jω)1+jωT・・・①

 

 となる。

 

C(jω)とX(jω)との関係は、

  C(jω)=KX(jω)・・・②

 である。

 

 ②に①を代入すると、

  C(jω)=KX(jω)=KR(jω)1+jωT・・・③

 

最終的にW(jω)=C(jω)R(jω)を求めるため、③式は

  W(jω)=K1+jωT

 となる。

 

T=0.2s、K=10より、求めるW(jω)は、

  W(jω)=101+j0.2ω・・・答え

 

選択肢1. 1/(1+j0.2ω)

この選択肢が正答となります。

選択肢2. 10/(1+j0.2ω)

この選択肢は誤りです。

選択肢3. 1/(1+j5ω)

この選択肢は誤りです。

選択肢4. 50ω/(1+j5ω)

この選択肢は誤りです。

選択肢5. j2ω/(1+j0.2ω)

この選択肢は誤りです。

まとめ

負帰還の基本公式に、帰還ループの外にあるゲインを掛けることで、解答することができます。

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