問題
方針
「整流形電圧計」に関する問題です。(平成27年問14と同じ問題ですが、選択肢の順番が違います)
正弦波ではなくパルス波形なので、正弦波の「実効値」の式ではないことに注意します。
解法
「整流形」
交流用、電圧計・電流計・抵抗計。実効値を示す。
整流器を使用する。
交流をダイオードで直流に変換し、可動コイル形計器で計測した平均値を1.11倍(波形率)して実効値表示する。
周波数特性が良い。平均値を実効値に換算するので、波形がゆがむ(正弦波からひずむ)と誤差が生じる。
上記のように「整流形電圧計」では、平均値を1.11倍(波形率)して実効値表示します。
問題のパルス波形は、周期T＝20ms、最大電圧V＝8Vなので、平均値Vavを求めます。
$\displaystyle V_{av}=\frac{8×10×10^{-3}}{20×10^{-3}}=4 \ [V] $
実効値Vは以下となります。
$\displaystyle V=1.11V_{av}=1.11×4=4.44 \ [V] $
ちなみに、ポイントにもあるように整流形電圧計はパルス形波形では正しい値を示しません。従ってこの値は本当は正しくありません。正しい値は以下の式となります。
「パルス波の実効値」
$\displaystyle E=\sqrt{\displaystyle\frac{T_1}{T}}E_m \ [V] $
$E$：実効値電圧 [$V$]
$T$：周期 [$s$]
$T_1$：最大値電圧の時間 [$s$]
$E_m$：最大値電圧 [$V$]
解答
解答は(4)となります。
