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2.接地抵抗値の計算問題の正解を見つけるコツ

2.接地抵抗の計算問題の正解を見つけるコツ
            (計算式を忘れた~思い出せない時の手法)
     
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このページは第1級アマチュア無線技士試験(1アマ試験)に出題される計算問題を楽して解くコツです。
実際の設計で使用する方法でなく,用意された解答群の中から正解を選ぶ手法です。
文系の方や,しばらく計算問題から遠ざかっていた方のためのページです。

    ---【TKA目次2(1アマ試験問題のやさしい解き方,コツ)】---
.....1.直流回路問題の正解を見つける_1 【キルイホッフ法則を忘れた時】
.....2.接地抵抗値の計算問題の正解を見つけるコツ


例_1 接地抵抗値の正解を見つける (算出式がわからない時,忘れた時)
       H18年4月の1アマ無線工学HZ804問題A-25を例とします。
接地抵抗1
--------算出式を使用しないで解を見つける----------
この問題は埋設した接地板の接地抵抗値を求めるため,補助接地棒を一時的に打込んで計測する方法です。補助接地棒は「補助」として簡易的に打込んだものなので,本体の接地板抵抗値より低くなることはありえません。

(Step_1) この常識から考えれば,接地板①と接地棒②の間の抵抗値(両方の接地抵抗の和)が0.3Ωなので,たし算の片側①の値が0.3Ωとなることはありえません(計測のために一時的に打ち込んだ補助接地棒の接地抵抗が0Ωなら考えられますが,0Ωはあり得ません)。このことから,接地板の接地抵抗は0.3Ωより必ず小さい値となります。
即ち,0.3Ω以上の値の解答3,解答4,解答5はありえないので正解から除外できます。
正解は残りの解答1[0.1Ω],解答2[0.2Ω]のどちらかであるとわかります。

(Step_2)どちらが正しいか,0.1Ωと0.2Ωの値を図のR1に入れてみましょう。
     出題図を回路で書くと以下のようになります。
      接地抵抗回路図
 図の①抵抗R1の値として0.2Ωと仮定すると,
 (1) 端子①-②の値R12が0.3Ωですから②のR2は0.3Ωー0.2Ω=0.1Ωとなります。
 (2) 端子①-③の値R13が0.4Ωですから②のR3は0.4Ωー0.2Ω=0.2Ωとなります。
 (3) この場合,端子②-③の値R23はR2とR3の直列ですからR2+R30=0.1Ω+0.2Ω=0.3Ωとなります。
 (4) 出題の端子②ー③の値0.5Ωと,(3)の値0.3Ωが合致しません。
 (5) 解答2[0.2Ω]は正解ではないとわかります。

以上で,正解は残りの解答1[0.1Ω]とわかりましたが,念のため,0.1Ωを使って検証してみましょう。
 (1) 端子①-②の値R12が0.3Ωですから②(R2)は0.3Ωー0.1Ω=0.2Ωとなります。
 (2) 端子①-③の値R13が0.4Ωですから②(R3)は0.4Ωー0.1Ω=0.3Ωとなります。
 (3) この場合,端子②-③の値R23はR2とR3の直列抵抗ですからR2+R30=0.2Ω+0.3Ω=0.5Ωとなります。
 (4) 出題の端子②ー③の値0.5Ωと合致しました。
 (5) 解答1[0.1Ω]が正解と検証できました。

練習問題:以上の手法で次の問題の正解をみつけましょう。
           (H23年4月1アマ無線工学HZ304問題A-25より) 
接地抵抗2j
ヒント: 気が付いたかもですが,地面を掘り起こして埋設した本体の接地板の接地抵抗値が計測用に簡易作業で打ち込んだ補助棒の接地抵抗値より高いと言うことはありえません。補助棒の接地抵抗値より十分に小さくないと汗を流して埋設した甲斐がありませんね(当たり前=常識です)。

その当たり前に気づけば,本体の接地板の接地抵抗値R1は,R1が直列となる端子①-②の値,端子①-③よりも,ずーと小さい値とわかります。
ですので,解答の数値の中から十分に小さいものを選んでStep-2の(1)から(4)の手順で検証してれば合致する値が早く見つかります。
以上が接地抵抗値の算出式をマスターしていない時に,解答群から正解を見つける手順です。

勉強時間が残っている場合は,本来の算出式をマスターして正解を求めましょう。
接地抵抗の計算式2
上の式を見ると難しそうに見えますが,一言で言えば,
出題文の3つの数値の小さなもの2つを足算して,残りの数値を引き算し,その結果を半分にする--それでOKです。
   (上の練習問題の場合,0.6と0.8を足算して1.4, この1.4から1.2を引くと0.2 これを半分にすると0.1Ωとなる)

以上,教科書的な説明と違って面白いでしょう。次週は,1アマ試験無線工学 計算問題をやさしく解く:直流回路その3です。

次の「3.複数の電池がある回路の電圧電流計算問題の正答を見つける」は → 
こちら

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  1. 2012/12/14(金) 16:57:36|
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