電験3種

【機械編】初学者に大好評!電験王の3種過去問を分野別に細かくしてみた

2021年8月4日

機械科目の過去問範囲が広過ぎるよ…

電験王の問題集で似たような問題が続いていると嬉しいんだけどな。

 

電験王さんの機械科目はけっこうカテゴリ分けされていますけどね。

今回も集中的に問題練習をやりやすいようにさらに細かく分けてみました。

ソウケイ

 

機械科目の最新 9年分を印刷してみましたが、問題と解説部分だけで全 292ページあります。

 

いつぞやの理論編に続いて機械も詳細に仕分けてみました。

 

管理人のような紙好きの受験生へ朗報です。

 

この記事を読んで欲しい人

  • これから電験三種の機械科目を受験する人
  • 機械科目の学習範囲が広すぎて困っている人
  • 苦手な機械科目で弱点克服をしたい人

元の一覧表

以下 13分野と電験王さんの問題集にはテーマ別の一覧表があります。

 

  1. 直流機
  2. 誘導機
  3. 同期機
  4. 変圧器
  5. 四機総合
  6. 電動力応用
  7. 電気機器
  8. パワーエレクトロニクス
  9. 自動制御
  10. 照明
  11. 電熱
  12. 電気化学
  13. 情報伝送及び処理

 

理論と同様に年度別順に並んでいるので印刷して分野別に仕分けします。

 

この時点で 13項目に分かれてるので、さらに分ける必要はないと最初は思いました。

 

でも、やってみて「こうなってたら嬉しいな」という気持ちで、さらに細切れにしてみました

 

直流機

直流機は電動機と発電機で同数くらいあります。

 

あとはその他の一般的な論説問題があるので最終的に以下の 3つに分けてみました。

 

  1. 直流電動機
  2. 直流発電機
  3. その他論説

 

1. 直流電動機

年度 番号 項目
R02 問1 直流他励電動機の速度とトルク制御に関する空欄穴埋問題
H27 問1 直流電動機の起電力に関する計算問題
H29 問1 小形直流電動機に関する計算問題
H24 問2 直流他励電動機の特性に関する計算問題
R01 問1 直流電動機に関する計算問題
H28 問1 直流電動機に関する計算問題
H30 問1 直流電動機に関する計算問題
H26 問1 直流電動機に関する空欄穴埋問題
H25 問1 直流電動機に関する論説問題
R02 問6 交流整流子モータの特徴に関する空欄穴埋問題

 

2. 直流発電機

年度 番号 項目
H27 問2 直流機の特性に関する空欄穴埋問題
H30 問2 分巻発電機及び直巻発電機の特性に関する論説問題
H25 問2 直流発電機の誘導起電力に関する計算問題
H26 問2 直流発電機と電動機の負荷電流に関する計算問題
R02 問2 界磁に永久磁石を用いた小形直流発電機の効率に関する計算問題
R01 問2 直流機の電機子反作用に関する論説問題
R01 問6 ブラシレスDCモータに関する空欄穴埋問題
H29 問2 直流機の回生制動に関する論説問題
H28 問2 直流機の原理に関する空欄穴埋問題
H24 問1 直流機の構造に関する空欄穴埋問題

 

3. その他論説

年度 番号 項目
H24 問1 直流機の構造に関する空欄穴埋問題
H29 問2 直流機の回生制動に関する論説問題
H28 問2 直流機の原理に関する空欄穴埋問題
R01 問2 直流機の電機子反作用に関する論説問題
R01 問6 ブラシレスDCモータに関する空欄穴埋問題

 

誘導機

誘導機についても以下のように、主にかご形を含む電動機計算、巻線形電動機特有の計算とその他の複合的な論説の 3つに分けました。

  1. 誘導電動機計算
  2. 巻線形誘導電動機
  3. その他論説

 

1. 誘導電動機計算

年度 番号 項目
H28 問4 かご形三相誘導電動機の入力に関する計算問題
R02 問15 三相誘導電動機の二次入力(同期ワット)と滑りの特性に関する計算問題
H24 問4 三相誘導電動機の効率に関する計算問題
R01 問3 三相誘導電動機の効率に関する計算問題
H30 問3 かご形誘導電動機のトルクに関する計算問題
H26 問4 三相かご形誘導電動機に関する計算問題

 

2. 巻線形誘導電動

年度 番号 項目
H25 問4 巻線形誘導電動機の比例推移に関する計算問題
H29 問15 電動機の効率と比例推移に関する計算問題
H27 問15 誘導電動機の諸計算に関する計算問題

 

3. その他 論説

年度 番号 項目
H28 問3 三相誘導電動機の原理に関する空欄穴埋問題
H26 問3 三相かご形誘導電動機に関する空欄穴埋問題
R01 問4 誘導機の速度制御に関する空欄穴埋問題
H29 問3 誘導機に関する空欄穴埋問題
H26 問6 三相誘導電動機の等価回路に関する空欄穴埋問題
H24 問3 誘導電動機の特性に関する論説問題
H24 問5 電動機と負荷のトルク特性に関する空欄穴埋問題
R02 問3 三相かご形誘導電動機の等価回路定数の測定に関する論説問題
H27 問3 誘導機に関する論説問題
H30 問4 誘導電動機の始動方法に関する論説問題
H25 問3 三相誘導電動機の回転磁界に関する論説問題

 

同期機

同期機は発電機と電動機の 2分割です。

 

  1. 同期発電機
  2. 同期電動機

 

1. 同期発電機

年度 番号 項目
H30 問5 同期発電機の種類と構造に関する空欄穴埋問題
R02 問4 回転界磁形三相同期発電機の無負荷誘導起電力に関する空欄穴埋問題
H24 問6 同期発電機の自己励磁現象に関する空欄穴埋問題
H29 問4 三相同期発電機の並列運転に関する論説問題
H30 問6 同期発電機の負荷角の導出に関する計算問題
R01 問15 発電機の並行運転に関する計算問題
H25 問6 同期発電機の同期インピーダンスに関する計算問題
H27 問5 同期発電機の同期インピーダンスに関する計算問題
H29 問5 三相同期発電機に関する計算問題
H27 問4 同期発電機の端子電圧に関する計算問題
H28 問15 同期発電機の電圧計算に関する計算問題
H26 問5 三相同期発電機の電機子反作用に関する空欄穴埋問題

 

2. 同期電動機

R01 問5 同期電動機の出力の特性に関する空欄穴埋問題
H28 問5 同期電動機の特性に関する空欄穴埋問題
H25 問5 一般的な三相同期電動機の始動方法に関する空欄穴埋問題
H30 問7 ステッピングモータに関する空欄穴埋問題
R02 問5 三相同期電動機の力率と誘導起電力に関する計算問題
H26 問15 三相同期電動機に関する計算問題
H24 問16 三相同期電動機に関する計算問題

 

変圧器

変圧器は計算と論説に分けています

 

  1. 計算
  2. 論説

 

1. 変圧器計算

年度 番号 項目
H28 問8 巻線の抵抗値に関する計算問題
H27 問8 変圧器の巻数比の電流計算に関する計算問題
R02 問9 誘導性負荷を接続した三相三巻線変圧器の供給電流に関する計算問題
H29 問8 変圧器の効率に関する計算問題
H25 問15 変圧器の試験に関する計算問題
H26 問8 単相変圧器の電圧変動に関する計算問題
R01 問8 変圧器の循環電流に関する計算問題
H30 問9 単巻変圧器の自己容量に関する計算問題
H30 問15 変圧器の等価回路に関する計算問題
H24 問7 単相変圧器のリアクタンスの大きさに関する計算問題

 

2. 変圧器論説

年度 番号 項目
H26 問7 単相変圧器の簡易等価回路に関する空欄穴埋問題
R01 問7 電気機器の損失に関する空欄穴埋問題
H27 問7 三相電源に接続する変圧器に関する論説問題
H24 問8 三相変圧器の並行運転に関する論説問題
H29 問7 結線方法が異なる変圧器の角変位に関する論説問題
R02 問8 変圧器の巻線や鉄心,冷媒等の構造や特徴に関する論説問題
H28 問7 変圧器及び変成器に関する論説問題
R01 問9 変圧器の温度上昇試験に関する問題
H25 問8 単相単巻変圧器に関する空欄穴埋問題

 

四機総合

4機総合はもともと問題数が少ないのでやさしい順に並べてみました

 

年度 番号 項目
H26 問9 電動機の速度制御に関する空欄穴埋問題
H29 問6 回転機及び変圧器の共通点に関する空欄穴埋問題
H28 問6 電動機のトルクに関する空欄穴埋問題
H27 問6 小形モータに関する空欄穴埋問題
H30 問8 変圧器,直流電動機,誘導電動機及び同期電動機の共通点や相違点に関する空欄穴埋問題
R02 問7 各種電動機のトルク対速度特性曲線に関する論説問題
H25 問7 電動機を用いた駆動システムに関する論説問題

 

電動力応用

電動力応用は似たような問題で難易度を昇順に分けました

 

年度 番号 項目
H30 問10 水力発電所の揚水動力に関する計算問題
H27 問12 電動機出力の導出に関する計算問題
H25 問10 はずみ車に蓄えられる運動エネルギーに関する空欄穴埋問題
H24 問11 電動機の運転に関する空欄穴埋問題
R02 問11 はずみ車が減速する際に放出した平均出力に関する計算問題
H28 問11 エレベータに関する計算問題
H29 問12 送風機など電動機の負荷の定常特性に関する空欄穴埋問題
R01 問11 エレベータの速度と電動機出力の関係に関する計算問題

 

電気機器

電気機器も昇順です。

 

年度 番号 項目
H29 問9 電力用コンデンサに関する空欄穴埋問題
R01 問12 太陽光発電システムに関する空欄穴埋問題
H28 問10 太陽光発電システムに関する空欄穴埋問題
H24 問9 太陽光発電設備におけるパワーコンディショナに関する空欄穴埋問題
H27 問11 太陽光発電システムに関する空欄穴埋問題

 

パワーエレクトロニクス

パワエレは以下 4つに分類しました。

 

  1. 基本論説
  2. 整流回路
  3. チョッパ回路
  4. インバータ回路

 

1. パワエレ基本論説

年度 番号 項目
R02 問10 パワー半導体スイッチングデバイスの比較に関する論説問題
H29 問10 パワー半導体デバイスに関する論説問題
H27 問9 電力変換器の出力電圧制御に関する空欄穴埋問題

 

2. 整流回路

年度 番号 項目
H26 問10 単相半波ダイオード整流回路に関する空欄穴埋問題
H29 問16 交流電力調整回路に関する計算問題
H25 問9 単相ダイオードブリッジ整流回路に関する空欄穴埋問題
H29 問11 単相ダイオードブリッジ整流器に関する論説問題
R01 問10 単相サイリスタ整流回路に関する空欄穴埋問題
H24 問10 サイリスタによる全波整流回路に関する論説問題
H28 問16 単相サイリスタ全波整流回路に関する計算問題
H30 問11 直流を交流に変換する電力変換器に関する空欄穴埋問題

 

3. チョッパ回路

H30 問16 降圧チョッパに関する計算問題
H27 問10 直流チョッパの平均電流に関する計算問題
H28 問9 直流チョッパに関する計算問題
R01 問16 直流昇圧チョッパに関する計算問題
H26 問16 直流チョッパに関する計算問題

 

4. インバータ回路

R02 問16 単相インバータで交流を給電する回路に関する計算問題
H24 問15 単相インバータに関する論説問題
H25 問16 PWM制御に関する計算問題

 

自動制御

自動制御は問題が少ないですが、ブロック線図、ボード線図、その他の3つにしています。

 

  1. ブロック線図
  2. ボード線図
  3. その他

 

1. ブロック線図

年度 番号 項目
H28 問13 フィードバック制御の制御動作に関する空欄穴埋問題
H26 問13 シーケンス制御に関する論説問題
H30 問13 ブロック線図の伝達関数に関する計算問題
H25 問13 フィードバック制御の伝達関数に関する計算問題

 

2. ボード線図

年度 番号 項目
H27 問17 フィードバック制御の伝達関数に関する計算問題
R02 問17 ブロック線図と周波数伝達関数及びボード線図に関する計算問題

 

3. その他

年度 番号 項目
R01 問13 周波数伝達関数に関する計算問題
H30 問18 水力発電所のシーケンスに関する計算問題

 

照明

照明は①LED②光束・光度・照度③平均照度の 3つです。

 

  1. LED
  2. 光束、光度、照度計算
  3. 平均照度計算

 

1. LED

年度 番号 項目
H25 問11 照明用LED(発光ダイオード)に関する空欄穴埋問題

 

2. 光束・光度・照度計算

年度 番号 項目
H26 問17 球形光源の基本公式に関する計算問題
H30 問17 水平面照度に関する計算問題
H27 問16 照度計算に関する計算問題
H27 問16 照度計算に関する計算問題

 

3. 平均照度計算

年度 番号 項目
R02 問12 空間の床面積と目標平均照度からの必要光源数の導出に関する計算問題
H24 問17 照明を間引くことによる節電効果に関する計算問題
H29 問17 照度・輝度に関する計算問題

 

電熱

電熱は熱回路、電気加熱、ヒートポンプの 3項目に分類しました。

 

  1. 熱回路
  2. 電気加熱
  3. ヒートポンプ

 

1. 熱回路

年度 番号 項目
R02 問13 熱の伝導と電気の伝導の対応表に関する空欄穴埋問題
H25 問17 伝熱に関する計算,空欄穴埋問題

 

2. 電気加熱

年度 番号 項目
H27 問13 電気加熱に関する空欄穴埋問題
H29 問13 誘導加熱に関する論説問題
H24 問12 電気加熱に関する空欄穴埋問題
H26 問11 電子レンジ及び電磁波加熱に関する空欄穴埋問題

 

3. ヒートポンプ

年度 番号 項目
R01 問17 電気給湯器に関する計算問題
H28 問17 ヒートポンプに関する計算問題

 

電気化学

電気化学は問題がほとんどありませんが、電池、めっきの 2つに分けました。

 

  1. 電池
  2. めっき

 

1. 電池

年度 番号 項目
H28 問12 電池に関する論説問題
H30 問12 リチウムイオン二次電池に関する空欄穴埋問題
H26 問12 燃料電池に関する空欄穴埋問題

 

2. めっき

年度 番号 項目
H25 問12 電気めっきに関する空欄穴埋問題

 

情報伝送および処理

情報伝送および処理は以下 5つに分類しました。

 

  1. 基本論理回路
  2. 基数変換
  3. ブール代数・カルノー図
  4. フローチャート
  5. その他

 

1. 基本論理回路

年度 番号 項目
H29 問14 論理回路に関する空欄穴埋問題
H25 問14 論理回路の出力に関する計算問題
H30 問14 論理回路の真理値表の導出に関する計算問題
H28 問18 論理回路に関する論説問題
H24 問14 論理回路の論理式に関する計算問題
H26 問18 非同期式カウンタ回路に関する空欄穴埋問題

 

2. 基数変換

年度 番号 項目
R01 問14 2進数の演算に関する計算問題
H28 問14 基数変換に関する計算問題

 

3. ブール代数、カルノー図

年度 番号 項目
R02 問14 真理値表からのブール代数の論理式の導出に関する計算問題
R01 問18 ブール代数に関する計算問題
H27 問14 論理回路の論理式の導出に関する計算問題
H25 問18 ブール代数に関する計算問題

 

4. フローチャート

年度 番号 項目
H26 問14 プログラムに関する論説問題
H29 問18 アルゴリズムに関する論説問題
R02 問18 数値を並べ替えるプログラムのフローチャートに関する論説問題

 

5. その他

年度 番号 項目
H24 問18 マイクロプロセッサの動作クロックに関する計算問題
H27 問18 コンピュータの構成及びICメモリに関する論説問題

 

管理人の小細工

前回の理論と同じく、似たような問題が続くように小カテゴリ問題にまとめてみました

 

あとは難易度も同様に小カテゴリの中で昇順(簡単な順番)に並べ替えています

 

考察

こうやって仕分けてみると過去9年間において

 

直流機が計 25問で

  • 電動機: 10問
  • 発電機: 10問
  • その他論説: 5問

 

誘導機が計 20問で

  • 電動機計算: 6問
  • 巻線形: 3問
  • その他論説: 11問

 

同期機が計 19問で

  • 発電機: 12問
  • 電動機: 7問

 

変圧器が計 19問で

  • 計算: 10問
  • 論説: 9問

 

四機総合が計 7問。

 

電動力応用が計 8問。

 

電気機器が計 5問。

 

パワエレが計 19問で

  • 基本回路: 3問
  • 整流回路: 8問
  • チョッパ回路: 5問
  • インバータ回路: 3問

 

自動制御が計 8問で

  • ブロック線図: 4問
  • ボード線図: 2問
  • その他: 2問

 

照明が計 8問で

  • LED: 1問
  • 束・光度・照度計算: 4問
  • 平均照度計算: 3問

 

電熱が計 20問で

  • 熱回路: 2問
  • 電気加熱: 4問
  • ヒートポンプ: 2問

 

電気化学が計 4問で

  • 電池: 3問
  • めっき: 1問

 

情報伝送および処理は計 17問で

  • 基本論理回路: 6問
  • 基数変換: 2問
  • ブール代数・カルノー図: 4問
  • フローチャート: 3問
  • その他: 2問

 

全 179問中で4機全般が計 91問( 50.8%)と半数以上を占めています

 

次いで多いのがパワエレ 19問( 10.6%)と情報伝送および処理 17問( 9.5%)となります。

 

4機プラスこれらの2単元で計 70.9%と7割を超えます。

 

この6単元攻略が機械の最短攻略の道と言っても過言ではありません。

 

管理人はこの2単元(パワエレ、情報伝送・処理)がけっこう苦手でした。

 

なので4機は固めつつ、その他の覚えやすい単元の守備範囲を少しずつ広げていきました。

 

まとめ

機械は試験範囲が広いので、ただでさえヤル気を削がれやすいです。

 

出題確率が高い4機とプラス好きな分野を広げていくのが、『初学者にとっての攻略の鍵』と言えるでしょう。

 

今回も自分が問題演習するにあたって、「こうだったら助かるな」と言う気持ちで問題を仕分けてみました。

 

機械科目は身近な装置や電化製品に使われていることも多いので、イメージしながら問題を解くと理解が早いでしょう

 






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