Ⅰ類

電 気
令和 5 年度施行

専

特別区職員

門

問

題

Ⅰ類採用試験指示があるまで開いてはいけません。
注意1

問題は、〔問題 1 〕から〔問題 6 〕まで 6 題あり、このうち 4 題を任意に選択して解答してください。 4 題を超えて解答した場合は、〔問題 1 〕以降解答数が 4 に達したところで採点を終了し、 4 を超えた分については採点しないので、注意してください。

2

解答は解答用紙に記入してください。問題に記入しても採点しません。

3

解答時間は 1 時間 30 分です。

4

問題の内容に関する質問には、一切お答えしません。

5

問題は持ち帰ってください。

特 別 区 人 事 委 員 会

〔電気問題 1 〕

次の問（ 1 ）、（ 2 ）に答えよ。
（ 1 ） 次の図のような直流回路において、 4 X の抵抗に流れる電流 I〔A〕をテブナンの定理を用い、計算の過程を示して求めよ。

I〔A〕

3X

4X

2X

45 V

35 V

（ 2 ） 次 の 図 の よ う な 交 流 回 路 に お い て、 抵 抗 R 2 に 流 れ る 電 流 Io 2 = 5 A で あ る と き、 次 の ①、②を計算の過程を示して求めよ。

Io〔A〕
R 1 = 30 X

Io 1〔A〕

Io 2 = 5 A

X L = 10 X

R 2 = 10 X

Vo 〔V〕① 抵抗 R 1 に流れる電流 Io〔A〕② 回路の電源電圧 Vo の大きさ;Vo ;〔Ｖ〕

電気専門

Ｐ1

〔電気問題 2 〕

次の問（ 1 ）、（ 2 ）に答えよ。
（ 1 ） 次の図のように、真空中の 4 m 離れた 2 点Ａ、Ｂにそれぞれ 3 # 10-7 C の正の点電荷がある。
点Ａと点Ｂとを結ぶ直線上の点Ａから 1 m 離れた点Ｐに Q〔C〕の正の点電荷を置くと、その点電荷に点Ｂの方向に 9 # 10-3 N の力が働くとき、この点電荷 Q〔C〕の値を計算の過程を示し1て求めよ。ただし、真空中の誘電率を f 0 =F/m とする。
4 r # 9 # 109
3 # 10-7 C

Q〔C〕

Ａ

Ｐ

3 # 10-7 C
9 # 10-3 N

Ｂ

1m3m

（ 2 ） 次の文は、ヒステリシスループに関する記述であるが、文中の空所ア〜エに該当する語又は語句を下の語又は語句群から 1 つずつ選び、その記号を解答欄に記入せよ。
次の図のような強磁性体のヒステリシスループにおいて、磁化力 H = 0 のときの磁束密度 B rをアと い い、 磁 束 密 度 B = 0 と な る 磁 化 力 H c をイと い う。H c が 小 さ い 強磁性体はウに適している。また、ヒステリシスループのエは、エネルギー損失となり、これをヒステリシス損という。

BBr0HHc＜語又は語句群＞
ａ 永久磁石
ｆ 電磁石

ｂｇ

囲む面積
透磁率ｃｈ

起磁力保磁力

電気専門

Ｐ2ｄ

残留磁気ｅ

周囲の長さ

〔電気問題 3 〕

次の問（ 1 ）、（ 2 ）に答えよ。
（ 1 ） 次の①〜③は、パワー半導体デバイスに関する記述であるが、文中の空所ア〜エに該当する語を下の語群から 1 つずつ選び、その記号を解答欄に記入せよ。
①バイポーラパワートランジスタは、ア電流によりオン・オフの制御が可能な自己消弧形のデバイスであり、パワーエレクトロニクスでは、電力スイッチとして用いる。
② パワーＭＯＳＦＥＴは、駆動電力が小さいイ駆動形のデバイスであり、高速スイッチングが可能だが、オン電圧がウという欠点がある。
③エは、バイポーラトランジスタとＭＯＳＦＥＴを 1 チップ上に複合したデバイスであり、それぞれの長所を併せ持ち、広い分野で利用される。

＜語群＞
ａ 大きい
ｇ ＧＴＯｂｈ

ゲート
ＩＧＢＴｃ小さいｄ電圧ｅ電流ｆ

ベース（ 2 ） 次の図のような R C 回路において、抵抗を R〔X〕、静電容量を C〔F〕、入力電圧を V i（ j ~）、出 力 電 圧 を V o（ j ~） と し た と き、 次 の ① 〜 ③ を 計 算 の 過 程 を 示 し て 求 め よ。 た だ し、入力電圧の角周波数は ~〔rad/s〕とする。

R〔X〕

C〔F〕

V i（ j ~）①②③

周波数伝達関数 G（ j ~）周波数伝達関数のゲイン g〔dB〕
周波数伝達関数の位相 i〔°〕

電気専門Ｐ3V o（ j ~）〔電気問題 4 〕

次の問（ 1 ）、（ 2 ）に答えよ。
（ 1 ） 次の図のような単巻変圧器において、一次端子電圧 Vo 1 が 200 V、二次端子電圧 Vo 2 が 240 V、二次負荷電流 Io 2 が 15 A のとき、次の①〜③を計算の過程を示して求めよ。ただし、巻線の励磁電流、漏れインピーダンス及び鉄損は無視できるものとする。

Io 2

Io 1Vo 1

負荷Vo 2Io① 変圧器の自己容量 P s〔kV・A〕② 変圧器の負荷容量 P l〔kV・A〕③ 分路巻線の電流 Io〔A〕（ 2 ） 次の①〜③は、三相誘導電動機の始動法に関する記述であるが、文中の空所ア〜エに該当する語又は数値を下の語又は数値群から 1 つずつ選び、その記号を解答欄に記入せよ。
①

全電圧始動法（直入始動法）は、電源電圧を直接加えて始動するため、始動電流が大きくなり、ア容量のかご形誘導電動機に用いられる。
②始 動 法 は、 始 動 時 に 固 定子各相の巻線に定格電圧のイ倍の電圧が加 わ る ので、 結線で全電圧始動した場合に比べ、始動電流、始動トルク共にウ倍になる。
③ 始動補償器法は、エを用い、低い電圧で始動させ、定格回転速度付近に達したとき、全電圧を加える。
＜語又は数値群＞
Ａ 三相可変抵抗器
23Ｇ
Ｈ3Ｂ

三相単巻変圧器

電気専門Ｐ4Ｃ

小Ｄ

大Ｅ

13Ｆ

13

〔電気問題 5 〕

次の問（ 1 ）、（ 2 ）に答えよ。
（ 1 ） 揚水発電所に関する次の問①、②に答えよ。
① 次の文中の空所ア〜ウに該当する語を下の語群から 1 つずつ選び、その記号を解答欄に記入せよ。
揚水式発電では、
ア
負荷時にポンプで下部貯水池の水を上部貯水池に揚水し、上部貯水池に河川の水の流入があるものを、
イ揚水式という。また、機械形式による分類のうち、
ウ式は、建設費が安く、近年建設される揚水発電所は、ほとんどこの方式である。
＜語群＞
Ａ 軽②

Ｂ

混合Ｃ

純Ｄ

タンデムＥ

ピーク

Ｆ

ポンプ水車

総 落 差 H 0〔m〕、 損 失 落 差 h〔m〕
、 ポ ン プ 効 率 h p、 電 動 機 効 率 h m、 水 車 効 率 h t、発電機効率 h g を用いて、揚水発電所の総合効率 h の式を示せ。

（ 2 ） 電線支持点に高低差がない径間 200 m の架空送電線がある。電線 1 m 当たりの重量が 20 N/m、電線の最低点における水平方向の張力が 40 kN で架線されているとき、次の①、②を計算の過程を示して求めよ。
①②

電線のたるみ D〔m〕
電線の実長 L〔m〕

電気専門

Ｐ5

〔電気問題 6 〕

次の問（ 1 ）、（ 2 ）に答えよ。
（ 1 ） 次の①〜④は、マルチメディアに関する記述であるが、文中の空所Ａ〜Ｄに該当する語を下の語群から 1 つずつ選び、その記号を解答欄に記入せよ。
①②③④Ａ
圧縮とは、圧縮後のデータを完全に復元できる圧縮方式である。
ＰＣＭは、アナログ信号をデジタル信号に変換する方式で、符号化では量子化された値をＢに変換する。
Ｃは、静止画非圧縮のデータ形式で、データの容量は大きい。
Ｄは、動画圧縮のデータ形式で、デジタル放送やＤＶＤなどに利用される。

＜語群＞
ア 可逆
オ ＭＰＥＧ− 1

イ 非可逆
カ ＭＰＥＧ− 2ウ
キＢＭＰ
2 進数

エ ＧＩＦ
ク 16 進数（ 2 ） 通信速度 80,000 ビット/秒の専用線で接続された端末間で、平均 1,000 バイトのファイルを、2 秒ごとに転送する。ファイル転送に伴い、転送量の 20％の制御情報が付加されるとき、回線利用率を計算の過程を示して求めよ。

電気専門

Ｐ6