電験三種（第三種電気主任技術者）「機械」のうち、直流チョッパの問題です（大分類：パワーエレクトロニクス・重要度B）。一問一答4問 → 五肢択一4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：直流チョッパの通流率は、スイッチのオフ時間をスイッチング周期で割った値である。
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正解：×
通流率α＝オン時間÷スイッチング周期です。
重要度：B 難易度：★☆☆
問2：降圧チョッパでスイッチがオフの間、負荷電流は環流ダイオードを通って流れ続ける。
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正解：○
リアクトルに蓄えられたエネルギーにより、オフ期間は負荷→環流ダイオード→リアクトルの経路で電流が流れます。
重要度：B 難易度：★☆☆
問3：降圧チョッパのリアクトルのインダクタンスを大きくすると、負荷電流の脈動は大きくなる。
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正解：×
リアクトルは電流の変化を妨げるので、インダクタンスを大きくすると負荷電流の脈動は小さくなります。
重要度：B 難易度：★★☆
問4：直流電動機をチョッパで制御するとき、昇圧チョッパとして動作させると、電動機の発電電力を電源に返す回生制動ができる。
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正解：○
回生時は電動機の逆起電力（低い電圧）を昇圧チョッパで電源電圧まで上げて電力を返します。
五肢択一
重要度：B 難易度：★☆☆
問5：図の降圧チョッパで、直流電源電圧Eが200V、通流率が0.6のとき、出力電圧の平均値〔V〕の値として、正しいものはどれか。ただし、素子の電圧降下は無視し、負荷電流は連続しているものとする。
（回路の構成）直流電源Eの＋側からスイッチSとリアクトルLを直列に通って負荷Rにつながり、負荷から電源の−側に戻る。スイッチSとリアクトルLの接続点と電源の−側の間に、環流ダイオードDが接続されている（Dのカソード側がスイッチS側）。
- 120
- 200
- 240
- 333
- 500
【第5問：正解と解説】
正解：1
正解は1です。
Vd＝αE＝0.6×200＝120V
1：正しい。
2：誤り。電源電圧です。
3：誤り。2倍にした値です。
4：誤り。Eを(1−α)ではなくαで割った値です。
5：誤り。昇圧チョッパの式で計算した値です。
重要度：B 難易度：★☆☆
問6：昇圧チョッパで、直流電源電圧が100V、通流率が0.75のとき、出力電圧の平均値〔V〕の値として、正しいものはどれか。ただし、素子の電圧降下は無視し、電流は連続しているものとする。
- 25
- 75
- 133
- 175
- 400
【第6問：正解と解説】
正解：5
正解は5です。
Vd＝E／(1−α)＝100／0.25＝400V
1：誤り。(1−α)Eとした値です。
2：誤り。降圧チョッパの式で計算した値です。
3：誤り。E／αとした値です。
4：誤り。E(1＋α)とした値です。
5：正しい。
重要度：B 難易度：★★☆
問7：降圧チョッパで直流電動機を運転している。電源電圧200V、通流率0.5、電機子抵抗2Ω、逆起電力60Vのとき、平均の電機子電流〔A〕の値として、正しいものはどれか。ただし、リアクトルの抵抗と素子の電圧降下は無視し、電流は連続しているものとする。
- 10
- 20
- 30
- 50
- 70
【第7問：正解と解説】
正解：2
正解は2です。
出力電圧の平均値＝0.5×200＝100V、電流＝(100−60)／2＝20.0A
1：誤り。1／2にした値です。
2：正しい。
3：誤り。逆起電力を抵抗で割った値です。
4：誤り。逆起電力を引かずに出力電圧を抵抗で割った値です。
5：誤り。電源電圧から逆起電力を引いて抵抗で割った値です（通流率を掛け忘れ）。
重要度：B 難易度：★☆☆
問8：降圧チョッパのスイッチのオン時間が30μs、スイッチング周期が100μsである。直流電源電圧が150Vのとき、出力電圧の平均値〔V〕の値として、正しいものはどれか。ただし、素子の電圧降下は無視し、負荷電流は連続しているものとする。
- 30.0
- 45.0
- 64.3
- 105.0
- 150.0
【第8問：正解と解説】
正解：2
正解は2です。
通流率α＝30／100＝0.3、Vd＝αE＝0.3×150＝45.0V
1：誤り。オン時間の値をそのまま使った値です。
2：正しい。
3：誤り。オン時間をオフ時間で割った比を掛けた値です。
4：誤り。オフ時間の割合（0.7）を掛けた値です。
5：誤り。電源電圧です。
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