電験三種（第三種電気主任技術者）「機械」のうち、同期発電機の構造と誘導起電力の問題です（大分類：同期機・重要度B）。一問一答5問 → 五肢択一3問の順に解き、解答・解説は各問題の下を開いて確認してください。
一問一答（○×）
重要度：B 難易度：★☆☆
問1：水車発電機は回転速度が低く、極数が多いので、突極形の回転子を用いる。
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正解：○
水車は低速なので、所定の周波数を得るために極数を多くし、突極形回転子を用います（立軸形が多い）。
重要度：B 難易度：★☆☆
問2：タービン発電機は回転速度が低く、極数が多いので、突極形の回転子を用いる。
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正解：×
タービン発電機は高速（2極・4極）で回転し、遠心力に耐えるよう直径の小さい円筒形回転子を用い、横軸形です。
重要度：B 難易度：★☆☆
問3：回転界磁形の同期発電機は、大電流・高電圧の電機子巻線を固定子に置けるので、絶縁や電流の引き出しが容易である。
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正解：○
電機子を固定子にすると、電力をスリップリングを通さずに取り出せ、絶縁も容易です。回転子の界磁には小さい直流を送るだけで済みます。
重要度：B 難易度：★☆☆
問4：同期発電機の電機子巻線を分布巻・短節巻にすると、誘導起電力の波形が正弦波に近づく。
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正解：○
分布巻・短節巻にすると高調波起電力が打ち消されて減り、波形が正弦波に近づきます。
重要度：B 難易度：★★☆
問5：電機子巻線を分布巻・短節巻にすると、全節集中巻に比べて基本波の誘導起電力が大きくなる。
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正解：×
分布巻・短節巻では各コイルの起電力に位相差が生じるので、合成した基本波起電力は全節集中巻より少し小さくなります（巻線係数k＜1）。
五肢択一
重要度：B 難易度：★☆☆
問6：周波数60Hz、極数12の同期発電機の回転速度〔min⁻¹〕として、正しいものはどれか。
- 600
- 720
- 900
- 1,200
- 7,200
【第6問：正解と解説】
正解：1
正解は1です。
Ns＝120f／p＝120×60／12＝600min⁻¹
1：正しい。
2：誤り。極数10の値です。
3：誤り。極数8の値です。
4：誤り。極数6の値です。
5：誤り。極数で割り忘れた値（120f）です。
重要度：B 難易度：★★☆
問7：周波数50Hzの三相同期発電機で、1相の直列巻数が100、1極当たりの磁束が0.05Wb、巻線係数が0.96である。1相の誘導起電力〔V〕の値として、最も近いものはどれか。
- 615
- 1,066
- 1,110
- 1,846
- 2,131
【第7問：正解と解説】
正解：2
正解は2です。
E＝4.44kfNΦ＝4.44×0.96×50×100×0.05≒1,066V
1：誤り。√3で割った値です。
2：正しい。
3：誤り。巻線係数を掛け忘れた値です。
4：誤り。線間電圧（Y結線）とした値です。
5：誤り。2倍した値です。
重要度：B 難易度：★★☆
問8：2極の同期発電機が3,000min⁻¹で運転している。これと並行運転する極数6の同期発電機の回転速度〔min⁻¹〕として、正しいものはどれか。
- 1,000
- 1,500
- 3,000
- 6,000
- 9,000
【第8問：正解と解説】
正解：1
正解は1です。
並行運転では周波数が等しい：f＝2×3,000／120＝50Hz
6極の回転速度＝120×50／6＝1,000min⁻¹（回転速度は極数に反比例）
1：正しい。
2：誤り。極数4の値です。
3：誤り。同じ回転速度とした値です。
4：誤り。回転速度を2倍にした値です。
5：誤り。極数に比例するとした値です。
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