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電験三種合格の計算シリーズ(3)
やさしい「機械」機械計算

定価(税込)  1,944円

著者
サイズ A5判
ページ数 160頁
ISBNコード 978-4-526-05269-9
コード C3054
発行月 2004年03月
ジャンル 資格試験 電気・電子

内容

電験三種用のテキストと問題集を組み合わせた受験参考書。受験においてウェートが高く、合否にもっとも直結する計算問題のうち、本書は機会分野の計算問題を解説。

目次

目 次

はしがき i

このテキストの特徴と使い方 xi

受験ガイダンス xiv

?.第三種電気主任技術者試験とは xiv

?.電験三種出題傾向と対策 xxii



?.機器計算

1 直流機の起電力と速度 1

●これだけは知っておこう! 1

(1)発電機と電動機の違い 1

(2)直流機の励磁方式 3

(3)誘導起電力と速度との関係 4

●計算問題へ挑戦/計算指南 6

●ワンポイントアドバイス「フレミングの法則」 7

●応用「直流電動機の始動」 7

2 直流機のトルクと出力 9

●これだけは知っておこう! 9

(1)トルク 9

(2)出力とトルクの関係 9

●計算問題へ挑戦/計算指南 10

●ワンポイントアドバイス「トルク」 11

●実力アップ問題 12

3 巻数比と等価回路 13

●これだけは知っておこう! 13

(1)変圧器の原理と巻数比 13

(2)励磁電流 14

(3)等価回路と計算 15

●計算問題へ挑戦/計算指南 18

●ワンポイントアドバイス「定格出力」 21

●とくとくコーナー1「無負荷の変圧器を投入するとOCRが動作!」 22

4 変圧器の三相結線と出力 23

●これだけは知っておこう! 23

(1)変圧器の三相容量 23

(2)V―V結線の出力 24

●計算問題へ挑戦/計算指南 25

●ワンポイントアドバイス「変圧器の三相結線は「理論」の復習?」 26

●応用「変圧器のY―Y結線は使用されない?」 26

5 変圧器の電圧変動率 27

●これだけは知っておこう! 27

(1)電圧変動率の定義 27

(2)電圧変動率と力率との関係 27

●計算問題へ挑戦/計算指南 29

●ワンポイントアドバイス「短絡インピーダンス」 30

●応用「変圧器の一次側,二次側とも短絡インピーダンスは同じ?」 30

●とくとくコーナー2「短絡インピーダンス」 31

6 変圧器の効率 32

●これだけは知っておこう! 32

(1)変圧器の効率の式 32

(2)変圧器の全損失 33

(3)最大効率の条件 34

●計算問題へ挑戦/計算指南 35

●ワンポイントアドバイス「最小の定理」 36

●応用「鉄損」 37

●とくとくコーナー3「60Hz変圧器は50Hzで使用できない?」 38

7 単巻変圧器 39

●これだけは知っておこう! 39

(1)単巻変圧器とは? 39

(2)単巻変圧器の電圧,電流の関係 40

(3)単巻変圧器の用途 40

●計算問題へ挑戦/計算指南 40

●ワンポイントアドバイス「励磁電流」 42

●応用「実際の単巻変圧器の結線方式」 43

●実力アップ問題 44

8 誘導機のすべりと入出力 45

●これだけは知っておこう! 45

(1)回転速度とすべり 45

(2)誘導起電力 47

(3)入出力の関係 47

●計算問題へ挑戦/計算指南 48

●ワンポイントアドバイス「損失って?」 48

●応用「60Hz設計の誘導機は50Hz地区使用可能か?」 49

9 誘導機の等価回路と計算 50

●これだけは知っておこう! 50

(1)誘導機の等価回路 50

(2)L型等価回路と計算 53

(3)出力とトルクの関係 54

●計算問題へ挑戦/計算指南 55

●ワンポイントアドバイス「励磁電流と力率」 56

●応用「誘導機と変圧器の励磁電流の違い?」 56

●とくとくコーナー4「円線図は使われない!?」 57

10 比例推移 58

●これだけは知っておこう! 58

(1)トルク速度特性 58

(2)比例推移 59

(3)巻線形誘導機 60

●計算問題へ挑戦/計算指南 61

●ワンポイントアドバイス「かご形誘導機の始動」 64

●応用「巻線形誘導機では最大トルクを始動時に移せる?」 64

●とくとくコーナー5「最近は,ほとんどかご形!」 66

●実力アップ問題 67

11 同期機の起電力とトルク 69

●これだけは知っておこう! 69

(1)同期機の同期速度と誘導起電力 69

(2)同期発電機の等価回路とベクトル図 69

(3)同期電動機の入出力とトルク 70

●計算問題へ挑戦/計算指南 71

●ワンポイントアドバイス「直流機と同期機の違い」 73

●応用「同期調相機って?」 73

12 同期機の短絡比 74

●これだけは知っておこう! 74

(1)短絡比 74

(2)同期インピーダンスの定義 75

(3)短絡比と同期インピーダンスの関係 75

●計算問題へ挑戦/計算指南 76

●ワンポイントアドバイス「短絡比の大小と電機子反作用」 78

●応用「単位法」 78

●とくとくコーナー6「水車発電機とタービン発電機の短絡比」 80

●実力アップ問題 81



?.応用計算

1 電動機の所要出力計算 83

●これだけは知っておこう! 83

(1)動力の基本式と単位の換算 83

(2)巻上機の所要出力計算 84

(3)ポンプの所要出力計算 86

(4)送風機の所要出力計算 87

●計算問題へ挑戦/計算指南 88

●ワンポイントアドバイス「所要出力の計算式は覚えるもの?」 90

●応用「インバータが省エネルギーになる理由?」 90

●とくとくコーナー7「ファン,ブロワー,圧縮機の違い」 91

2 慣性モーメントの計算 92

●これだけは知っておこう! 92

(1)慣性モーメントとはずみ車効果の関係 92

(2)慣性モーメントと運動エネルギーの関係 93

●計算問題へ挑戦/計算指南 93

●ワンポイントアドバイス「角速度ω〔rad/s〕とは?」 95

●応用「GD2が大きいということは?」 96

●実力アップ問題 97

3 伝達関数の求め方 98

●これだけは知っておこう! 98

(1)ブロック線図と伝達関数 98

(2)ブロック線図の基本記号 100

(3)ブロック線図の等価変換 100

(4)フィードバック制御と外乱 102

●とくとくコーナー8「用語解説」 103

●計算問題へ挑戦/計算指南 104

●ワンポイントアドバイス「フィードバック制御」 107

●応用「ラプラス変換」 108

●実力アップ問題 109

4 照度,輝度及び光束発散度計算 111

●これだけは知っておこう! 111

(1)光束と光度との関係 111

(2)照度,輝度及び光束発散度 112

(3)距離の逆2乗の法則 114

(4)法線照度と水平面照度との関係 114

●計算問題へ挑戦/計算指南 115

●ワンポイントアドバイス「立体角とは?」 118

●応用「照明の用語」 118

●とくとくコーナー9「使えなくなった単位」 119

5 照明設計計算 120

●これだけは知っておこう! 120

●計算問題へ挑戦/計算指南 121

●ワンポイントアドバイス「ランプ効率」 122

●応用「光束維持率曲線」 123

●実力アップ問題 126

6 電熱の基礎計算 127

●これだけは知っておこう! 127

(1)熱量計算 127

(2)ジュールの法則 127

●とくとくコーナー10「電熱用語」 128

(3)電力量と電力 129

●計算問題へ挑戦/計算指南 130

●ワンポイントアドバイス「電熱装置の効率」 131

●応用「電熱の単位」 132

7 熱回路のオームの法則計算 133

●これだけは知っておこう! 133

(1)熱回路のオームの法則 133

(2)熱伝達 135

●計算問題へ挑戦/計算指南 135

●ワンポイントアドバイス「熱の移動」 137

●応用「放射による熱の伝達」 137

●実力アップ問題 138

8 電気化学のファラデーの法則計算 139

●これだけは知っておこう! 139

(1)電気化学のファラデーの法則 139

●とくとくコーナー11「化学用語」 140

(2)電気化学のファラデーの法則の適用例 140

●計算問題へ挑戦/計算指南 141

●ワンポイントアドバイス「1ファラデーとは?」 142

●応用「ファラデーの法則には2つある?!」 142

●実力アップ問題 143



○実力アップ問題の解答と解説 144

?.機器計算 144

?.応用計算 149

○読者の質問用紙 155

索 引 157

はじめに

はしがき

日本は、バブル崩壊後の長引く不況の中で年金制度、賃金体系の行き詰まりから、リストラ、年金支給開始年齢の引き上げ、給付水準の引き下げが検討されています。さらに賃金体系は、産業界だけでなく国、地方自治体を含めて年齢給廃止から成果主義への移行、雇用も終身雇用が保証されない時代の幕明けです。

さらに、自分の老後の幸せも保証されない時代がきています。

このような不安の時代を迎え、あなたには何ができるかが求められています。これは、解がない時代が来たようにも見えますが、解がひとつだけではなく、いくつもある時代の到来ではないでしょうか。

しかし、個人の能力が求められる時代への移行の中で、第三種電気主任技術者試験(以下「電験三種」と言う。)という受験資格がなく誰でも手に入れることができる、この資格に気づき、勉強を開始しようとしたあなたは幸せです。不安の時代の中でただ、生きているだけで、時代に流されている人々が多い中で、解を見つけたのですから。

電験三種が、多くの企業や役所で評価されているのは、ただ講習を受けるだけでは手に入らない合格率10%程度の難しい国家試験だからではないでしょうか。

しかし、異業種からの参入を含め、全くの素人さんでこの電験三種が幸せへのひとつの解ということに気づいた方たちには、従来からの電験三種用テキストでは、難しくて対応ができないのが実情ではないでしょうか。

この『計算シリーズ』は、電験三種への新規参入者(以下「初心者」と言う。)向けに、かつ計算問題に対応できるように企画されたテキストです。

したがって、初心者用に受験ガイダンスもあり、例題や問題では、どの公式を使ってどのように計算しているか、また計算過程も省略しないで解説してあります。また、この計算過程で使用する数学の分からない方のためには、姉妹書である拙著の「電験三種 合格の数学」を併用することをお勧めします。

最後に、この計算シリーズで電験三種に合格して、先の見えない不安の時代に自信を持って生きていくように願ってやみません。



2004年3月

著者しるす

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