Ⅰ類

電 気
令和 6 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

問題集を切り取ることは固く禁じます。

6

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、可変抵抗 R〔X〕を変化させて R での消費電力が最大となるとき、次の①、②を計算の過程を示して求めよ。

R 1 = 80 X

E = 160 V

R 2 = 80 X

R〔X〕

① 可変抵抗 R〔X〕
② 可変抵抗 R での消費電力 P〔W〕

（ 2 ） 次の図のような R C 直列回路において、実効値 100 V、周波数 50 Hz の正弦波交流電圧を加え、2 A の電流が流れたとき、次の①、②を計算の過程を示して求めよ。

C〔nF〕

R = 40 X

Io = 2 A

100 V
50 Hz
① コンデンサの容量性リアクタンス X C〔X〕
② コンデンサの静電容量 C〔nF〕

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 な、 磁 路 の 平 均 の 長 さ l1 = 800 ㎜、 ギ ャ ッ プ 長 l2 = 1.2 ㎜、 比 透 磁 率 ns =1000 の環状鉄心に、巻数 N = 100 のコイルを巻き、電流 I = 25 A を流したとき、エアギャップの磁 束 密 度 B〔T〕 を 計 算 の 過 程 を 示 し て 求 め よ。 た だ し、 真 空 の 透 磁 率 n0 = 4r # 10-7 H/mとし、磁束の漏れ及びエアギャップにおける磁束の広がりはないものとする。

l1 = 800 ㎜

I = 25 A

l2 = 1.2 ㎜

N = 100ns = 1000

（ 2 ） 次の文は、磁界中の導体に働く力に関する記述であるが、文中の空所Ａ〜Ｄに該当する語又は語句を解答欄に記入せよ。
電流が流れている直線導体を磁束密度が一様な磁界中に置くと、直線導体にはＡが働く。力の向きは、Ｂの法則に従い、電流の向きにも磁界の向きにも直角となる。直線導体の方向を変化させて、電流の方向が磁界の方向と同じになれば、直線導体に働く力の大きさはＣとなる。また、力の大きさは電流の大きさにＤする。

電気専門

Ｐ2

〔電気問題 3 〕

次の問（ 1 ）、（ 2 ）に答えよ。
（ 1 ） 次の①〜③は、絶縁材料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。
絶 縁 材 料 に 要 求 さ れ る 性 質 は、 絶 縁 抵 抗 及 び 絶 縁 耐 力 が 大 き い、 誘 電 正 接（tan d） がア、誘電損が小さいなどである。
② 絶縁材料の耐熱クラスの分類において、許容最高温度 120℃ の指定文字はイで、材料例にウなどがある。
③ 変圧器の絶縁油は、変圧器内部の絶縁及びエのために使用される。

①＜語群＞
ａ エポキシ樹脂
ｆ 冷却ｂｇ

大きく
Ｂｃｈ

シリコン樹脂Ｅｄ小さくｅ

防錆（ 2 ） 次 の 図 の よ う な 単 相 全 波 整 流 回 路 に お い て、 電 源 電 圧 を e = 2 E sin i、 電 流 を id、 抵 抗を R、平滑リアクトルを L とし、制御角 a でサイリスタがターンオンするとき、次の問①、②にr答えよ。ただし、L = 3、サイリスタ Th 1、Th 2、Th 3、Th 4 のそれぞれの制御角 a =とする。
2LTh 1id

Th 3

ede

Th 2Th 4① 出力電圧 ed の波形を解答用紙に図示せよ。
② 出力電圧 ed の平均値 Ed を計算の過程を示して求めよ。

電気専門

Ｐ3R

〔電気問題 4 〕

次の問（ 1 ）、（ 2 ）に答えよ。
（ 1 ） 定格容量 1500 kV・A、定格電圧 20 kV/6.6 kV の単相変圧器において、二次側を短絡し、一次側に定格電流を流して短絡試験を行った。インピーダンス電圧及びインピーダンスワットがそれぞれ1.0 kV、45 kW のとき、次の①〜③を計算の過程を示して求めよ。
① 変圧器のパーセント抵抗 p〔％〕
② 変圧器のパーセントリアクタンス q〔％〕
③ 遅れ力率 80％における変圧器の電圧変動率 f〔％〕（ 2 ） 次の文は、同期発電機の並行運転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。
複数台の同期発電機を並行運転するためには、各発電機のアの大きさ及びイが 等 し く、アのウが 一 致 し て い る こ と が 必 要 で あ り、エを 用 い て、これらの条件が一致しているか確認する。
＜語群＞
Ａ 位相Ｆ 同期検定器

ＢＧ回転速度同期調相機

ＣＨ

電気専門

起電力方向

Ｐ4Ｄ

周波数Ｅ

電流

〔電気問題 5 〕

次の問（ 1 ）、（ 2 ）に答えよ。
（ 1 ） 太陽光発電に関する次の問①、②に答えよ。
①②原理について説明せよ。
長所と短所をそれぞれ 2 つ挙げよ。

（ 2 ） 次の図のような、電圧線及び中性線の抵抗がそれぞれ 0.1 X、0.15 X の 100/200 V 単相 3 線式
配電線路において、力率が 100％、電流がそれぞれ 30 A 及び 20 A の 2 つの負荷が接続されている。
この配電線路にバランサを接続したとき、次の①、②を計算の過程を示して求めよ。ただし、負荷電流は一定とし、線路抵抗以外のインピーダンスは無視するものとする。

0.1 X
100 V

30 A
0.15 X

100 V

20 A
0.1 X

①②

バランサに流れる電流 I〔A〕
バランサを接続したことによる線路損失の減少量 P L〔W〕

電気専門Ｐ5バランサ

200 V

〔電気問題 6 〕

次の問（ 1 ）、（ 2 ）に答えよ。
（ 1 ） 次の①〜④は、ＬＡＮ間接続装置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アとは、ＯＳＩ基本参照モデルの物理層で接続し、信号を増幅することによって、伝送距離を延長する装置である。
② ブリッジとは、ＬＡＮをＯＳＩ基本参照モデルのイで接続し、データを中継する装置である。
③ ルータとは、ＯＳＩ基本参照モデルのネットワーク層で接続し、ウを基にしてデータを中継する装置である。
④エとは、ＯＳＩ基本参照モデルのトランスポート層以上で、プロトコルの異なるネットワークを接続するプロトコル変換装置である。

＜語群＞
ａ アプリケーション層
ｅ データリンク層

ｂｆ

ゲートウェイ
リピータ

ｃｇ

スプリッタ
ＩＰアドレスｄｈ

セッション層ＭＡＣアドレス（ 2 ） 次の図のような論理回路について、次の問①、②に答えよ。

AX

B

Y

①②

解答用紙の真理値表を完成させよ。
出力 X を表す論理式を示せ。

電気専門

Ｐ6