第三種電気主任技術者試験 電子理論と電気計測 練習問題 第3問: 最大値 100 V の正弦波交流電圧を理想的なダイオードで半波整流し、負の半周期の電圧を 0 V にした電圧がある。この電圧を可動コイル形電圧計と熱電形電圧計で

「可動コイル形 31.8 V、熱電形 50 V」が最も近い組合せです。Kuphaldt『Lessons In Electric Circuits』は、永久磁石可動コイル形の計器は電流の向きで針の振れる向きが変わるので平均値に応答し、抵抗の発熱で 2 乗を平均する熱式の計器は実効値を示すと説明しています。

可動コイル形の指示は 1 周期の平均値で、半周期の平均 2/π × 100 の半分なので 100 ÷ 3.14 ≈ 31.8 V です。熱電形の指示は実効値です。

正弦波の 2 乗の平均は 100²/2 で、半波整流では半周期分が 0 V なので 2 乗の平均は 100²/4、実効値は √(100²/4) = 50 V です。「50 V、31.8 V」は応答を逆にした組です。

「63.7 V、70.7 V」は全波整流の平均値と整流前の正弦波の実効値です。「31.8 V、70.7 V」は実効値を整流前のまま使っています。

「31.8 V、35.4 V」は実効値も平均値と同じく半分にした誤りです。実効値は 2 乗の平均の平方根で求める点を押さえましょう。