電験二種(一次)「機械」一問一答(全32問)

正解：b. 電機子電流が誘導起電力より位相が90°遅れるとき、電機子反作用は主として減磁作用となり、端子電圧が低下する。

正解は「電機子電流が誘導起電力より位相が90°遅れるとき、電機子反作用は主として減磁作用…」。電機子電流が誘導起電力より90°遅れているとき、電機子電流の作る磁束は界磁磁束と逆向きになり、減磁作用が生じて端子電圧が低下する。「電機子電流が誘導起電力と同相のとき、電機子反作用は主として減磁作用となり、端子電…」は誤り。誘導起電力と同相の電流では、電機子磁束が界磁磁束と直角になり、主として交差磁化作用となる。「電機子電流が誘導起電力より位相が90°進むとき、電機子反作用は主として減磁作用と…」は誤り。90°進み電流では電機子磁束が界磁磁束を強める向きになり、増磁作用となって端子電圧は上昇する。「電機子反作用は無負荷時にも生じ、電機子電流の位相にかかわらず、界磁磁束を減少させ…」は誤り。電機子反作用は電機子電流が流れて初めて生じる現象で、無負荷時には生じない。また作用の種類は電流の位相で変わる。

正解：c. 8.17 kV

正解は「8.17 kV」。1相あたりの端子電圧は V＝6600/√3≒3815 V、電機子電流は I＝2400×10³/(√3×6600×0.8)≒263 A である。同期リアクタンスによる電圧降下は XsI≒1314 V で、電流は電圧より位相が遅れる。誘導起電力は E＝√{(V＋XsI sinθ)²＋(XsI cosθ)²}＝√{(3815＋788)²＋1051²}≒4722 V（1相）となり、線間換算では √3×4722≒8170 V である。「4.72 kV」は誤り。1相あたりの値で、線間に換算していない。「6.98 kV」は誤り。力率を1.0として計算した値である。「8.87 kV」は誤り。V と XsI を位相を考えず単純に加えた値である。

正解：a. 水素は空気に比べて密度が小さく熱伝導率が大きいので、風損が小さくなり冷却効果も高く、発電機の効率が向上する。

正解は「水素は空気に比べて密度が小さく熱伝導率が大きいので、風損が小さくなり冷却効果も高…」。水素は密度が空気の約1/14と小さく、熱伝導率は約7倍と大きい。このため風損が小さくなり、冷却効果も高く、空気冷却より効率が向上する。「機内の水素が空気と混ざって爆発するのを防ぐため、機内の圧力は大気圧よりも低く保っ…」は誤り。機内に空気が入って水素と混合すると爆発のおそれがある（空気中の水素の爆発範囲は約4〜75 vol%）ので、機内は大気圧より高い圧力に保ち、空気の混入を防ぐ。「水素の圧力を高くすると冷却効果は低下するので、機内の水素圧力は、大気圧付近に保っ…」は誤り。水素圧力を高くすると冷却能力が増すので、同一寸法で出力を大きくできる。「機内の水素純度が下がって空気が混ざると、風損が減って効率が上がるので、水素の純度…」は誤り。空気が混ざって純度が下がると、風損が増えて効率が下がり、さらに爆発範囲に入る危険も増すので、純度は高く保つ。

正解：d. 空気間接冷却 → 水素間接冷却 → 水素直接冷却 → 水直接冷却

正解は「空気間接冷却 → 水素間接冷却 → 水素直接冷却 → 水直接冷却」。冷却媒体では空気より水素、水素より水の冷却能力が大きく、冷却のしかたでは間接冷却より直接冷却のほうが能力が大きい。よって小さい順に、空気間接冷却、水素間接冷却、水素直接冷却、水直接冷却となる。大容量機ほど能力の大きい方式が使われる。「水素間接冷却 → 空気間接冷却 → 水素直接冷却 → 水直接冷却」は誤り。空気間接冷却と水素間接冷却の順序が逆である。「空気間接冷却 → 水素間接冷却 → 水直接冷却 → 水素直接冷却」は誤り。水直接冷却と水素直接冷却の順序が逆である。「空気間接冷却 → 水直接冷却 → 水素間接冷却 → 水素直接冷却」は誤り。水直接冷却が水素間接冷却よりも小さい位置に入っており、間接冷却と直接冷却の差を無視している。

正解：d. 3.70 %

正解は「3.70 %」。滑りが小さい範囲ではトルクは T∝s×V² である。負荷トルクが一定なので s×V² も一定となり、電圧が0.9倍になると滑りは 1/0.9²＝1/0.81 倍に増える。よって s＝3.0/0.81≒3.70 %となる。「2.43 %」は誤り。滑りに 0.81 を掛けた値で、増減の向きが逆である。「3.00 %」は誤り。電圧が変わっても滑りが変わらないとした値である。「3.33 %」は誤り。電圧の2乗ではなく1乗（0.9）で割った値（3.0/0.9）である。電圧が下がると滑りが増して二次電流が増え、巻線の温度上昇が大きくなる。

正解：a. 0.40 Ω

正解は「0.40 Ω」。最大トルクを生じる滑りは二次回路の抵抗に比例し（比例推移）、最大トルクの大きさは二次抵抗によらず一定である。始動の瞬間は滑りが1なので、最大トルクを生じる滑りを0.20から1にするには、二次回路の全抵抗を 0.10×(1/0.20)＝0.50 Ω にすればよい。追加する外部抵抗は 0.50−0.10＝0.40 Ω となる。「0.50 Ω」は誤り。0.50 Ω は必要な全抵抗であり、元の二次抵抗0.10 Ωを差し引いていない。「0.10 Ω」は誤り。外部抵抗を元の抵抗と同じ0.10 Ωとして全抵抗を2倍にしても、最大トルクの滑りは0.40にしかならない。「0.02 Ω」は誤り。二次抵抗に滑り0.20を掛けた値で、比例関係の向きが逆である。

正解：b. 拘束試験では、回転子を拘束して低電圧を加え、定格電流付近を流して、励磁電流を無視した合成抵抗と合成リアクタンスを求める。

正解は「拘束試験では、回転子を拘束して低電圧を加え、定格電流付近を流して、励磁電流を無視…」。拘束試験では、回転子を静止させ（滑り1）、低い電圧を加えて定格電流付近を流す。励磁電流は小さく無視できるので、測定した電圧・電流・電力から一次・二次の合成抵抗（r1＋r2'）と合成リアクタンス（x1＋x2'）が求められる。「無負荷試験では、回転子を拘束して低い電圧を加え、一次・二次の合成抵抗と合成リアク…」は誤り。無負荷試験は定格電圧・定格周波数で無負荷運転し、励磁回路の定数（鉄損分のコンダクタンスなど）を求める試験である。「無負荷試験で測定される入力は、二次銅損がその大部分を占めるので、この値から二次抵…」は誤り。無負荷入力の大部分は鉄損と機械損、一次銅損であり、二次銅損は小さい。「拘束試験は定格電圧を加えて行うので、励磁電流が大きく流れ、励磁回路のコンダクタン…」は誤り。定格電圧では過大な電流が流れるので低電圧で行い、励磁電流は無視できる。

正解：c. 0.40 Ω

正解は「0.40 Ω」。1相あたりの電圧は 34.6/1.73＝20 V なので、合成インピーダンスは Z＝20/40＝0.50 Ω である。合成抵抗は三相電力 P＝3I²R から R＝1440/(3×40²)＝0.30 Ω となる。よって合成リアクタンスは X＝√(Z²−R²)＝√(0.25−0.09)＝√0.16＝0.40 Ω である。「0.16 Ω」は誤り。Z²−R²＝0.16 の開平を忘れた値である。「0.81 Ω」は誤り。線間電圧を√3で割らず Z＝34.6/40 として求めた値（約0.81 Ω）である。「0.50 Ω」は誤り。0.50 Ω は合成インピーダンスの大きさで、抵抗分を除いていない。

正解：a. 一方の巻線を短絡し、他方の巻線に低い電圧を加えて定格電流を流す。このとき測定される電力は、ほぼ定格電流時の銅損に等しい。

正解は「一方の巻線を短絡し、他方の巻線に低い電圧を加えて定格電流を流す。このとき測定され…」。短絡試験は、一方の巻線を短絡し、他方に低い電圧を加えて定格電流を流す試験で、このときの電圧がインピーダンス電圧、電力がインピーダンスワット（ほぼ定格電流時の銅損）である。印加電圧が定格の数％と低く、鉄心の磁束が小さいので鉄損は無視できる。「一方の巻線を開放し、他方の巻線に定格電圧を加える。このとき測定される電力は、ほぼ…」は誤り。巻線を開放して定格電圧を加えるのは無負荷試験であり、測定される電力はほぼ鉄損に等しい。「一方の巻線を短絡し、他方の巻線に定格電圧を加えて短絡電流を流す。このとき測定され…」は誤り。定格電圧を加えると過大な短絡電流が流れて危険であり、短絡試験で鉄損は求まらない。「一方の巻線を短絡し、他方の巻線に低い電圧を加えて定格電流を流す。このとき測定され…」は誤り。電力は銅損にほぼ等しく、鉄損は含まれない。

正解：d. 3.71 %

正解は「3.71 %」。百分率インピーダンス降下は %Z＝(264/6600)×100＝4.0 % である。百分率抵抗降下は %R＝(1.5/100)×100＝1.5 % である（短絡試験の電力が定格電流時の銅損に当たる）。したがって %X＝√(%Z²−%R²)＝√(16−2.25)＝√13.75≒3.71 % となる。「2.50 %」は誤り。%Z−%R＝2.5 % と単純に差を取った値である。「4.27 %」は誤り。√(%Z²＋%R²)＝√18.25 としてリアクタンスを過大に求めた値である。「13.8 %」は誤り。%Z²−%R²＝13.75 の開平を忘れた値である。

正解：b. 50 kVA、98.4 %

正解は「50 kVA、98.4 %」。変圧器の効率は、鉄損と銅損が等しくなる負荷で最大になる。銅損は負荷率 α の2乗に比例するので、0.4＝1.6α² より α＝0.5（負荷50 kVA）である。このとき銅損は 1.6×0.25＝0.4 kW で、効率は 50/(50＋0.4＋0.4)＝0.984（98.4 %）となる。「25 kVA、98.0 %」は誤り。25 kVAは負荷率を α＝0.4/1.6 としたもので、開平を忘れている。効率は98.0 %になり最大にならない。「50 kVA、99.2 %」は誤り。50 kVAで銅損を忘れ、鉄損のみとして 50/(50＋0.4) とした値である。「100 kVA、98.0 %」は誤り。定格負荷の効率 100/(100＋0.4＋1.6)≒98.0 % で、最大効率ではない。

正解：c. 規約効率は、無負荷試験と短絡試験で得た損失から算出し、その際に負荷損は基準巻線温度の値に換算する。

正解は「規約効率は、無負荷試験と短絡試験で得た損失から算出し、その際に負荷損は基準巻線温…」。規約効率は、効率を直接測定せず、無負荷試験で求めた無負荷損（鉄損）と短絡試験で求めた負荷損（銅損など）から、出力/(出力＋損失) として算出する効率である。その際、負荷損は基準巻線温度の値に換算する。「実測効率は、無負荷試験と短絡試験の結果から鉄損と銅損を求めて算出する効率である。」は誤り。無負荷試験・短絡試験の損失から算出するのは規約効率であり、実測効率は入力と出力を直接測定して求める。「規約効率は、負荷運転を行って入力電力と出力電力を直接測定して求める効率である。」は誤り。入力と出力を直接測定するのは実測効率である。「鉄損は負荷電流の2乗に比例して変化し、銅損は負荷電流によらずほぼ一定である。」は誤り。鉄損は負荷電流によらずほぼ一定で、銅損が負荷電流の2乗に比例する。

正解：b. 入力電流は、電源電圧がコンデンサ電圧を上回る期間だけ流れる、ピーク値の大きいパルス状の波形になる。

正解は「入力電流は、電源電圧がコンデンサ電圧を上回る期間だけ流れる、ピーク値の大きいパル…」。キャパシタインプット形では、電源電圧の瞬時値が平滑コンデンサの電圧を上回る短い期間だけダイオードが導通してコンデンサを充電するので、入力電流はピーク値の大きいパルス状の波形となり、高調波を多く含む。「負荷が軽いほど出力電圧の平均値は低下し、交流電源電圧の実効値の約0.9倍に近づく。」は誤り。負荷が軽いほど出力電圧は電源電圧の最大値（実効値の√2倍、約1.41倍）に近づく。0.9倍は抵抗負荷のみの場合の平均値である。「コンデンサの静電容量を大きくするほど、入力電流の通流幅は広がり、入力力率は改善される。」は誤り。静電容量が大きいほど通流幅は狭く、ピーク値は大きくなり、力率は悪化する。「ダイオードに加わる逆方向ピーク電圧は、交流電源電圧の実効値と等しく、最大値にはならない。」は誤り。逆方向ピーク電圧は電源電圧の最大値（実効値の√2倍）程度になる。

正解：a. 25 V

正解は「25 V」。全波整流の出力電圧の脈動周波数は電源周波数の2倍の100 Hzなので、放電期間は 1/100＝0.01 s である。コンデンサから供給される電荷は Q＝I×t＝5×0.01＝0.05 C で、変動幅は ΔV＝Q/C＝0.05/(2000×10⁻⁶)＝25 V となる。「50 V」は誤り。放電期間を電源周波数の1周期（1/50 s）とした値で、半波整流の場合に相当する。「12.5 V」は誤り。放電期間を半周期のさらに半分としており、期間の取り方が誤っている。「2.5 V」は誤り。静電容量を μF の換算で桁を誤り、20000 μFとした値（約2.5 V）に相当する。

正解：b. 127 V

正解は「127 V」。正弦波PWMで変調率が1以下のとき、単相フルブリッジの出力電圧の基本波成分の波高値は「変調率×直流電圧」で、0.9×200＝180 V となる。実効値は波高値を√2で割って 180/1.414≒127 V である。「90 V」は誤り。ハーフブリッジの場合の波高値（変調率×直流電圧/2＝90 V）を使った値で、フルブリッジには当てはまらない。「180 V」は誤り。180 V は波高値であり、実効値に直していない。「255 V」は誤り。波高値に√2を掛けた値（180×1.414≒255 V）で、波高値と実効値の換算が逆になっている。

正解：d. 同一レグの上下の素子が同時にオンして、直流電源が短絡されるのを防ぐこと

正解は「同一レグの上下の素子が同時にオンして、直流電源が短絡されるのを防ぐこと」。電圧形インバータの各レグでは、上下のスイッチング素子が直流電源の両端に直列に接続されている。両素子が同時にオンになると直流電源が短絡されて過大な電流が流れる。実際の素子はオフ指令が出てもすぐには電流を遮断できないため、両方オフの期間を設けて短絡を防ぐ。「素子の温度上昇を抑えるため、この期間中は負荷電流を強制的にゼロにすること」は誤り。デッドタイム中も負荷電流は還流ダイオードを通って流れ続けており、強制的にゼロにはしない。「出力電圧の基本波成分を大きくするため、この期間中は搬送波の振幅を下げること」は誤り。搬送波の振幅はデッドタイムと無関係で、デッドタイムはむしろ出力電圧に誤差を生じる要因になる。「負荷に蓄えられたエネルギーを直流電源へ戻すため、素子を一時的にオフにすること」は誤り。エネルギーを電源側へ戻すのは還流ダイオードの働きであり、デッドタイムの目的ではない。

正解：a. 出力電圧の高調波は高次側へ移り、フィルタを小型化しやすくなるが、スイッチング損失は増加する

正解は「出力電圧の高調波は高次側へ移り、フィルタを小型化しやすくなるが、スイッチング損失…」。正弦波PWMでは、出力電圧の高調波は搬送波周波数付近とその整数倍付近に現れる。搬送波周波数を高くすると高調波は高次側へ移り、出力フィルタのLCを小さくできる。一方、素子のスイッチング回数が増えるため、スイッチング損失は増加する。「出力電圧の高調波は低次側へ移り、フィルタを小型化しやすくなり、スイッチング損失も…」は誤り。高調波が移るのは低次側ではなく高次側であり、スイッチング損失は減少せず増加する。「出力電圧の基本波成分が搬送波周波数に比例して大きくなり、スイッチング損失は変化しない」は誤り。基本波電圧は変調率と直流電圧で決まり、搬送波周波数には比例しない。損失も変化しないのではなく増える。「出力電圧の高調波は変化しないが、基本波の周波数が搬送波周波数に追従して高くなる」は誤り。高調波の周波数分布は変わる。基本波の周波数は信号波の周波数で決まり、搬送波には追従しない。

正解：c. 正極・負極とも硫酸鉛が増加し、電解液の比重は低下する

正解は「正極・負極とも硫酸鉛が増加し、電解液の比重は低下する」。鉛蓄電池の放電反応は PbO2＋Pb＋2H2SO4 → 2PbSO4＋2H2O で、正極の二酸化鉛と負極の鉛がいずれも硫酸鉛に変わる。電解液中の硫酸が消費されて水が生成されるので、比重は低下する。「正極では二酸化鉛が、負極では鉛が増加し、電解液の比重は上昇する」は誤り。放電では二酸化鉛も鉛も減少し、比重も低下する。この記述は充電時の変化に近い。「正極・負極とも硫酸鉛が減少し、電解液の比重は上昇する」は誤り。硫酸鉛は放電で両極とも増加する。硫酸鉛が減って比重が上昇するのは充電時である。「正極では鉛が、負極では二酸化鉛が増加し、電解液の比重は低下する」は誤り。正極の活物質は二酸化鉛、負極の活物質は鉛であり、両極が入れ替わることはない。放電後に両極に増えるのは硫酸鉛である。

正解：b. 110 g

正解は「110 g」。流れた電気量は 10 A×3 h×3,600 s/h＝108,000 C で、移動した電子は 108,000/96,500≒1.12 mol である。反応式では電子 2 mol につき硫酸 2 mol が消費されるので、電子 1 mol につき硫酸 1 mol である。消費された硫酸は 1.12 mol×98 g/mol≒110 g となる。「220 g」は誤り。電子 1 mol につき硫酸 2 mol として計算した値（約220 g）である。「55 g」は誤り。電子 2 mol につき硫酸 1 mol として計算した値（約55 g）で、反応式の係数の読み違いである。「0.03 g」は誤り。30 A・h を 30 C のまま扱い、時間から秒への換算（3,600 倍）を忘れた値である。

正解：a. 整流器と蓄電池を負荷に並列に接続し、負荷へ給電しながら、自己放電分を補う小さな電流で満充電を保つ

正解は「整流器と蓄電池を負荷に並列に接続し、負荷へ給電しながら、自己放電分を補う小さな電…」。浮動充電方式では、整流器と蓄電池を負荷に並列に接続する。常時は整流器が負荷電流を供給しつつ、蓄電池には自己放電を補う程度の小さな電流を流して満充電を保つ。停電時には蓄電池がそのまま負荷へ給電を引き継ぐため、非常用電源などに使われる。「蓄電池を負荷から切り離して大電流で短時間に充電し、充電を終えた後に再び負荷へ接続…」は誤り。蓄電池を負荷から切り離す運用は、補充電や急速充電の方式であり、常時負荷に接続する浮動充電とは異なる。「整流器と蓄電池を負荷に直列に接続し、蓄電池の端子電圧が整流器の出力電圧に等しくな…」は誤り。並列ではなく直列に接続すると電圧が加算され、負荷に過大な電圧が加わる。「蓄電池を放電終止電圧に近づくまで使い切り、その後で整流器により一定時間をかけて全…」は誤り。使い切ってから充電する運用はサイクル使用の方式であり、浮動充電は常に満充電を保つ。

正解：d. 16倍

正解は「16倍」。放射エネルギーは絶対温度の4乗に比例するので、温度が 300 K から 600 K へ2倍になると、放射エネルギーは 2の4乗＝16倍になる。「2倍」は誤り。温度に比例すると考えた値で、4乗に比例する関係を使っていない。「4倍」は誤り。温度の2乗に比例すると考えた値である。「8倍」は誤り。温度の3乗に比例すると考えた値（2の3乗＝8倍）である。放射による熱の移動は温度が高いほど急に大きくなるため、高温の電気炉では放射伝熱が支配的になる。

正解：c. 0.5 mm

正解は「0.5 mm」。電流浸透深さは周波数の平方根に反比例する。周波数が 32/2＝16 倍になると、浸透深さは 1/√16＝1/4 になるので、2.0 mm×1/4＝0.5 mm である。「1.0 mm」は誤り。1/2 になるとして計算した値で、周波数の16倍を平方根でなく4乗根で扱っている。「0.125 mm」は誤り。周波数に反比例（1/16）すると考えた値であり、平方根を取っていない。「0.25 mm」は誤り。1/8 とした値で、根拠となる関係式がない。高い周波数ほど浸透深さが浅くなるので、表面焼入れのように表面だけを加熱したい場合に高周波が用いられる。

正解：a. 約2.8時間

正解は「約2.8時間」。水が受け取る熱量は 300 kg×4.2 kJ/(kg・K)×(60−20) K＝50,400 kJ である。水に伝わる熱の出力は 6 kW×0.84＝5.04 kW（kJ/s）なので、加熱時間は 50,400/5.04＝10,000 s≒2.8 h となる。「約2.3時間」は誤り。効率を考えず、6 kW がそのまま水に伝わるとして求めた値（50,400/6＝8,400 s≒2.3 h）である。「約2.0時間」は誤り。効率を除算でなく乗算で扱い、必要な電力を 6/0.84≒7.1 kW と見た値（約2.0 h）である。「約3.3時間」は誤り。効率による補正を二重に行った値（約3.3 h）である。

正解：b. 48 lx

正解は「48 lx」。光源から測定点までの距離は √(3²＋4²)＝5 m である。入射角（鉛直方向となす角）の余弦は cosθ＝3/5＝0.6 となる。水平面照度は E＝I cosθ/r² ＝2,000×0.6/5²＝48 lx である。「80 lx」は誤り。法線照度（I/r²＝2,000/25）で、受照面を光線に垂直に置いたときの値であり、水平面ではない。「222 lx」は誤り。真下の点の照度（2,000/3²≒222 lx）であり、4 m 離れた点の値ではない。「29 lx」は誤り。cosθ を2回掛けた値（2,000×0.6²/25＝28.8 lx）で、cosθ は1回だけ掛ける。

正解：d. 輝度は、ある方向から見た光源面の単位投影面積あたりの光度を表す量であり、単位は cd/m² である

正解は「輝度は、ある方向から見た光源面の単位投影面積あたりの光度を表す量であり、単位は …」。輝度は、見る方向から見た光源面の単位投影面積あたりの光度で、単位は cd/m² である。「光束は、ある方向に向かう単位立体角あたりの光の強さを表す量であり、単位はカンデラ…」は誤り。単位立体角あたりの光の強さは光度で、単位はカンデラである。光束は光源から出る光の総量で、単位はルーメンである。「光度は、受照面の単位面積に入射する光束を表す量であり、単位はルクス [lx] である」は誤り。受照面の単位面積に入射する光束は照度で、単位はルクスである。光度の単位はカンデラである。「照度は、光源から放射される光束の総量を表す量であり、単位はルーメン [lm] である」は誤り。光源から放射される光束の総量は光束で、単位はルーメンである。照度は受照面に入射する光束の面密度であり、説明が光束のものになっている。

正解：c. 0.050 s

正解は「0.050 s」。閉ループ伝達関数は G/(1＋G)＝9/(1＋0.5s＋9)＝9/(10＋0.5s)＝0.9/(1＋0.05s) となる。これは利得 0.9、時定数 0.05 s の一次遅れ系であり、閉ループの時定数は 0.5/(1＋9)＝0.05 s である。「0.50 s」は誤り。開ループ（前向き要素のみ）の時定数 0.5 s であり、フィードバックによる短縮を考えていない。「0.056 s」は誤り。0.5/9≒0.056 s で、分母の「1＋」を忘れた値である。「5.0 s」は誤り。0.5×(1＋9)＝5 s で、時定数を短くなる方向でなく長くなる方向に扱っている。なお、定常偏差は 1/(1＋9)＝10 % である。

正解：a. 150 min⁻¹

正解は「150 min⁻¹」。1秒間に進む角度は 1.8°×500＝900° で、1回転 360° で割ると 2.5 回転/s である。毎分に直すと 2.5×60＝150 min⁻¹ となる。「75 min⁻¹」は誤り。1パルスで半分のステップ角（0.9°）だけ進むとして求めた値で、設問の条件に合わない。「300 min⁻¹」は誤り。2倍にした値で、ステップ角を3.6°と取り違えた場合に当たる。「2.5 min⁻¹」は誤り。毎秒の回転数 2.5 のままで、毎分への換算（60倍）をしていない。ステッピングモータの回転速度はパルス周波数に比例し、ステップ角が小さいほど同じ周波数での回転は遅くなる。

正解：d. 積分動作は、偏差の時間積分に比例した操作量を加えて、定常偏差を取り除く働きがある

正解は「積分動作は、偏差の時間積分に比例した操作量を加えて、定常偏差を取り除く働きがある」。積分動作は偏差を時間で積分した値に比例する操作量を出し、偏差が残る限り操作量が変化し続けるため、定常偏差を取り除く働きがある。「比例動作のみで制御すると、一定の目標値に対する定常偏差は、比例ゲインを大きくしな…」は誤り。比例動作だけでは、偏差が小さくなると操作量も小さくなり、一般に定常偏差（オフセット）が残る。ゲインを大きくすると偏差は小さくなるが、ゼロにはならない。「積分動作は、偏差の変化の速さに応じた操作量を加えて、外乱に対する応答を速める働きがある」は誤り。偏差の変化の速さに応じた操作量を出すのは微分動作で、積分動作ではない。「微分動作は、偏差が一定の間も操作量を増加させ続けて、定常偏差を取り除く働きがある」は誤り。偏差が一定の間も操作量を増加させ続けて定常偏差を除くのは積分動作の説明であり、微分動作は偏差が一定なら操作量を出さない。

正解：b. 192.168.10.127

正解は「192.168.10.127」。マスク 255.255.255.192 では第4オクテットの上位2ビットがネットワーク部で、サブネットは 64 ずつの区間（0〜63、64〜127、128〜191、192〜255）に分かれる。77 は 64〜127 の区間にあり、ネットワークアドレスは 192.168.10.64、区間の最後がブロードキャストアドレスの 192.168.10.127 である。「192.168.10.79」は誤り。/28（16ずつの区間）で考えた値である。「192.168.10.63」は誤り。192.168.10.63 は一つ前の区間のブロードキャストアドレスである。「192.168.10.255」は誤り。192.168.10.255 は /24（マスク 255.255.255.0）の場合のブロードキャストアドレスである。

正解：c. ARPは、同一ネットワーク内で、IPアドレスからMACアドレスを求める仕組みである

正解は「ARPは、同一ネットワーク内で、IPアドレスからMACアドレスを求める仕組みである」。ARPは、同一ネットワーク内で通信相手のIPアドレスに対応するMACアドレスを、ブロードキャストによる問い合わせで求める仕組みである。「DHCPは、ホスト名からIPアドレスを求めるための名前解決の仕組みである」は誤り。ホスト名からIPアドレスを求める名前解決はDNSの働きであり、DHCPはIPアドレスなどの設定を端末に自動で割り当てる仕組みである。「NATは、MACアドレスを使ってIPアドレスを自動的に割り当てる仕組みである」は誤り。NATはプライベートアドレスとグローバルアドレスを相互に変換する技術であり、IPアドレスの自動割り当てはDHCPが行う。「DNSは、プライベートアドレスとグローバルアドレスを相互に変換して中継する仕組みである」は誤り。プライベートアドレスとグローバルアドレスの変換はNATの働きで、DNSはホスト名とIPアドレスの対応づけを行う。

正解：a. 約1,850 min⁻¹

正解は「約1,850 min⁻¹」。トルクは磁束と電機子電流の積に比例し、負荷トルクが一定なので電機子電流は 50/0.8＝62.5 A となる。誘導起電力は、変更前が 200−0.2×50＝190 V、変更後が 200−0.2×62.5＝187.5 V である。回転速度は起電力に比例し磁束に反比例するので、1,500×(187.5/190)/0.8≒1,850 min⁻¹ となる。「約1,480 min⁻¹」は誤り。起電力の変化だけを考え、磁束が減る影響（0.8で割る操作）を入れていない値である。「約1,200 min⁻¹」は誤り。磁束を除算でなく乗算（1,500×0.8）で扱っており、弱め界磁で速度が下がるとした値である。「約2,340 min⁻¹」は誤り。磁束の影響を2回反映した値（約1,500/0.8²）である。

正解：b. 電機子電流は増加し、進み力率の電流が流れて、コンデンサとして働く方向に変わる

正解は「電機子電流は増加し、進み力率の電流が流れて、コンデンサとして働く方向に変わる」。同期電動機の電機子電流は、界磁電流を変えるとV字形（V曲線）に変化し、力率1のときに最小となる。そこから界磁電流を増やす（過励磁）と、電機子電流は増加し、進み力率の電流が流れる。電源からはコンデンサのように進み無効電力を供給する側として働くので、同期調相機として力率改善に用いられる。「電機子電流は増加し、遅れ力率の電流が流れて、リアクトルとして働く方向に変わる」は誤り。過励磁で流れるのは遅れ電流でなく進み電流であり、リアクトルとして働くのは不足励磁の場合である。「電機子電流は減少し、進み力率の電流が流れて、コンデンサとして働く方向に変わる」は誤り。力率1が電機子電流の最小点なので、そこから励磁を増やすと電流は減少でなく増加する。「電機子電流は減少し、遅れ力率の電流が流れて、リアクトルとして働く方向に変わる」は誤り。電流が減少せず、遅れ力率になるのは励磁を減らした場合である。