電験三種（第三種電気主任技術者）「機械」のうち、減速機・回転体の運動とエネルギーの問題です（大分類：電動機応用・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：減速比nの減速機を通すと、出力軸の回転速度は入力軸の1／n倍、トルクは損失がなければn倍になる。
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正解：○
動力（トルク×角速度）は保存されるので、速度が1／nになるとトルクはn倍になります（実際は効率を掛ける）。
重要度：B 難易度：★☆☆
問2：はずみ車は回転エネルギーを蓄え、負荷の変動による回転速度の変動を小さくする。
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正解：○
負荷が軽いときにエネルギーを蓄え、重いときに放出して、速度変動を平滑化します。
重要度：B 難易度：★★☆
問3：減速比nの減速機を介して接続した負荷の慣性モーメントを電動機軸に換算すると、n²倍になる。
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正解：×
電動機軸に換算した負荷の慣性モーメントは1／n²倍になります（負荷側の角速度が1／nなので、運動エネルギーが等しくなる条件から）。
重要度：B 難易度：★☆☆
問4：回転体の運動エネルギーは、角速度に比例する。
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正解：×
回転体の運動エネルギーはW＝½Jω²で、角速度の2乗に比例します。
五肢択一
重要度：B 難易度：★☆☆
問5：回転速度1,500min⁻¹でトルク50N·mを出している電動機の出力〔kW〕の値として、最も近いものはどれか。
- 0.47
- 1.25
- 3.93
- 7.85
- 15.71
【第5問：正解と解説】
正解：4
正解は4です。
P＝ωT＝(2π×1,500／60)×50≒157.1×50≒7,854W≒7.85kW
1：誤り。60で割り忘れ、さらに桁を誤った値です。
2：誤り。2πを掛け忘れた値です。
3：誤り。1／2にした値です。
4：正しい。
5：誤り。2倍した値です。
重要度：B 難易度：★☆☆
問6：回転速度1,500min⁻¹、トルク20N·mで運転している電動機に、減速比5、効率90%の減速機を接続した。減速機の出力軸のトルク〔N·m〕の値として、正しいものはどれか。
- 4.0
- 90.0
- 100.0
- 111.1
- 450.0
【第6問：正解と解説】
正解：2
正解は2です。
出力軸のトルク＝20×5×0.9＝90.0N·m（回転速度は1,500／5＝300min⁻¹）
1：誤り。減速比で割った値です。
2：正しい。
3：誤り。効率を考えていない値です。
4：誤り。効率で割った値です。
5：誤り。減速比の2乗を掛けた値です。
重要度：B 難易度：★☆☆
問7：慣性モーメント2kg·m²の回転体が1,500min⁻¹で回転している。この回転体の運動エネルギー〔kJ〕の値として、最も近いものはどれか。
- 0.3
- 12.3
- 24.7
- 49.3
- 2,250.0
【第7問：正解と解説】
正解：3
正解は3です。
ω＝2π×1,500／60≒157.1rad/s、W＝½Jω²＝½×2×157.1²≒24,670J≒24.7kJ
1：誤り。Jωとした値です。
2：誤り。さらに½を掛けた値です。
3：正しい。
4：誤り。½を掛け忘れた値です。
5：誤り。角速度ではなく回転速度〔min⁻¹〕を使った値です。
重要度：B 難易度：★★☆
問8：はずみ車効果（GD²）が40kg·m²の回転体を、静止状態から10秒間で1,500min⁻¹まで一様に加速したい。必要な加速トルク〔N·m〕の値として、最も近いものはどれか。ただし、摩擦などの損失は無視する。
- 15.7
- 39.3
- 157.1
- 628.3
- 1,500.0
【第8問：正解と解説】
正解：3
正解は3です。
J＝GD²／4＝10kg·m²、ω＝2π×1,500／60≒157.1rad/s
T＝J×(ω／t)＝10×157.1／10≒157.1N·m
1：誤り。時間で2回割った値です。
2：誤り。GD²を16で割った値です。
3：正しい。
4：誤り。GD²をそのまま慣性モーメントとした値です。
5：誤り。角速度ではなく回転速度〔min⁻¹〕を使った値です。
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