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機械 問11電験三種 令和5年度 下期

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令和5年度 下期下期

電動機ではずみ車を加速して，運動エネルギーを蓄えることを考える。まず，加速するための電動機のトルクを考える。加速途中の電動機の回転速度をN[min⁻¹]とすると，そのときの毎秒の回転速度n[s⁻¹]は①式で表される。(ア) ················································· ①この回転速度n[s⁻¹]から②式で角速度ω[rad/s]を求めることができる。(イ) ················································ ②このときの電動機が1 秒間にする仕事，すなわち出力をP[W]とすると，トルクT[N・m]は③式となる。(ウ) ················································ ③③式のトルクによってはずみ車を加速する。電動機が出力し続けて加速している間，この分のエネルギーがはずみ車に注入される。電動機に直結するはずみ車の慣性モーメントをI[kg・m²]として，加速が完了したときの電動機の角速度をω0 [rad/s]とすると，このはずみ車に蓄えられている運動エネルギーE[J]は④式となる。(エ) ················································ ④上記の記述中の空白箇所(ア)～(エ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

この問題の図
問題に添えられた図。出典は下に書いています。

選択肢をえらぶと、答えと解説が出ます

選択肢をえらぶと、
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正答 5

解説

毎秒の回転速度はn=N/60、角速度はω=2πn、P=ωTよりT=P/ω、回転体の運動エネルギーはE=Iω0²/2。この4つを全て満たすのは(5)。

KEY POINT
回転体の運動エネルギーE=(1/2)Iω²
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出典：令和5年度 下期 第三種電気主任技術者試験 機械 問11（一般財団法人 電気技術者試験センター）
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