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【電験3種理論】平成20年問5を解く【コンデンサ充電問題】

6月14日の挑戦は「電験3種理論平成20年問5」だ。

今日も問題と向き合う!

 

初見でぶった切る。

 

電験3種理論 平成20年

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図1に示すように、二つのコンデンサC1=4μFとC2=2μFが直列に接続され、直流電圧6Vで充電されている。

次に、電荷が蓄積されたこの2つのコンデンサを直流電源から切り離し、電荷を保持したまま同じ極性の端子同士を図2に示すように並列接続する。並列に接続後のコンデンサの端子間電圧の大きさVの値として、正しいのは次のうちどれか。

 

解いた結果

「正解」だ!

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ポイントを押さえる

問題と対峙した時、自分は心掛けていることがある。

それは「如何に分けて解くか」だ。

今回の問題文は2つの時系列が存在する。問題文を敢えて改行しておいたが、こういった工夫をすると、間違えなくなる上に、確実に解きやすくなる。 

 

1.問題文を切り分ける

「スイッチ切り替え後」

「直流電源充電後」

こんな言葉が出てきたら、確実に切り分けてしまいたい。脳内の混雑を極限まで避けたい。

今回の問題であれば、直列接続だけでコンデンサにかかる電圧が求まる。(これだけで一問にしてもいいぐらい)

 

あと、並列接続だけとなれば、コンデンサの単純な足し合わせをすれば良いわけだ。

 

2.直流回路では電荷量が同じ

こういう独特のルールは覚えておかないといけない。

Q1=Q2がこの問題を解くカギになっている。

等しい電荷量の蓄積があるから問題を解くことができる。

 

3.電荷を求める公式

Q=CV

この式を忘れてしまっているようだと、戦に刀や鉄砲を忘れていくのと等しい。 問題を解くこともいいが、公式だけピックアップして勉強する等の工夫をすべき。

 

とはいえ、自分だって高専時代、電磁気が苦手だったこともあり、土曜日の再テストを受けていた。偉そうに断言しているものの、経験から学んだことだと思ってもらえれば幸いである。

 

4.コンデンサの並列接続

電荷を求める公式と同様、基本事項だ。

抵抗素子の並列接続の合成抵抗の求め方とは反対だから注意だ。コンデンサだけ逆である。

こう覚えておくと、忘れることはないだろう。

 

まとめ

今回、平成20年問5【コンデンサ充電問題】を解いてみた感想だが、一番のポイントは

Q1=C1V1
Q2=C2V2

充電時の回路状態をきちんと式で表せるかどうかだったと思う。

電験の問題で難しいのは、自分で仮定して文字を当てる作業が必要になる点だろう。

 

これを「慣れ」と表現することもあるが、自分は「経験」という言葉で表現している。

 

経験値を蓄積して流れを覚えよう。

そうすることで、どんどん解ける問題が増えるはずだ。