平成 30 年度 船舶電装士 検定試験問題・標準解答【電気工学の基礎編】
問１．オ － ム の 法 則 について、右図を参照して次の問に答えよ。
（計 3 点）(1)オ－ムの法則を簡単に述べよ。
（式表記にても可）
（2 点）

a〔解答〕

①

導 体 a、 b 二 点 間 に 流 れ る 電 流 I〔 A〕 の 大 き さ ＋
は 、 そ の 間 の 電 圧 V〔 V〕 に 比 例 し 、 か つ 導 体 抵
抗 R〔 Ω 〕 に 反 比 例 す る 。

② 式で示すとV
I=
R

V=参照： １電気の基本理念－R (a－b 間の総抵抗)
V
図

V
R=
I

IRbI

１.７オームの法則と電気回路

１.７.１オームの法則（9 頁）（2） 図の導体 a、b 間の電圧 V が 24〔V〕、抵抗Ｒが 8〔Ω〕の時、電流 I〔A〕を計算式を示し求めよ。
（1 点）
〔解答〕

電流I=VR

248＝＝3〔A〕

3

参照：1 電気の基本理念 1.7 オームの法則と電気回路 1.7.1 オームの法則（9～10 頁）
問２．電 磁 誘 導 の現象を簡単に述べた文章である。文章中の内に適切な語句を記入せよ。

（計 6 点）〔解答〕 問題文の右図のように磁石の中に記入する。
をコイルの中に出出し入れすると、すコイルに起電力が発生し、電流が流れ、検流計の指針が左右にふれる。このようにコイルに起電力が発生

磁束の変化

磁石 入N

（減） Sを与えると、することを電磁誘導といい、 誘導される起電力を誘導起電力、流れる電流を誘導電流という。

検流ル

図

問３．次の入 力 、 出 力 、 効 率 に関する問に計算式を示して答えよ。
（計 4 点）（1）出力 100〔kW〕の電動機がある。効率が 90〔%〕のとき、その入力は何〔kW〕か。
（2 点）
〔解答〕

出 力 100=
効 率0.9111（増）イ参照： 2 磁気と電気 2.7 電磁誘導・誘導起電力 2.7.1

入 力=るコI

計電磁誘導(23～24 項)

れ111 〔kW〕（2）入力 50〔kW〕の発電機がある。効率が 80〔%〕のとき、その出力は何〔kW〕か。
（2 点）

〔解答〕

出 力 = 入 力 × 効 率 = 50 × 0.8 = 40

40 〔kW〕

参照：4 直流 4.6 入力、出力、効率（47～48 頁）
問４．次の文章は、交 流 （単相の場合）について、図を基に述べたものである。文章中の内に適切な用語を記入せよ。(計 6 点)
〔解答〕 問題文の１周期Ｔ〔s〕1周波の中に記入する。
電圧
又 ＋は
電 ０流

図のように電圧又は電流の大きさ及び方向が時間に対して＋から－へとある一定の気の流れを単相交流波形をもって変化する電という。

1/60〔s〕－60 ヘルツ〔Hz〕を例示すれば、図において 0 秒から波が時間t〔s〕

始まって 1／60 秒間に波が＋から－へと 1 回変化している

図

波を周波といい、これに要する時間を周 期 T〔s〕という。
即ち、周波数は1 秒間に繰り返す周波の数で表わし、記号は ƒ、単位にヘルツ〔Hz〕を用い、周波の変化に要する時間を周期といい、記号 T で表わし
よって、

1Tf

時間単位は秒〔s〕である。

〔Hz〕と表わされる。

参照：1．電気の基本概念 1.9 直流、交流、瞬時電流、周波数 1.9.2 交流(1)単相交流・周波数・周期（12～13 頁）
問５．図の回路において、次の問に計算式を示し答えよ。(計 6 点）

IR=8〔Ω〕

1ωL=12〔Ω〕

ωC=6〔Ω〕

V=100〔V〕

図（1）この回路の電流電 流 I〔A〕の値を求めよ。
（2 点）
〔解答〕
Z=

R 2 + X L - XC

2=8 2 + 12 - 6

2= 10I=V
100== 10Z
10（2）この回路の力 率〔%〕の値を求めよ。
（2 点）
〔解答〕
力率 cosθ ＝R
8== 0.8Z
10

0.8×100＝80（3）この回路の有効電力〔kW〕の値を求めよ。
（2 点）
〔解答〕

80〔%〕

10〔A〕

有 効 電 力 ＝ 皮 相 電 力× 力 率 = V × I × cos
800〔 W 〕 × 10-3= 100 × 10 × 0.8 = 800〔 W 〕= 0.8〔 k W 〕

0.8〔 k W 〕

参照：5 交流 5.5 単相交流の電力と力率 5.5.6 電力、皮相電力、無効電力（77～78 頁）【電気装備概論編】
問６．船舶安全法施行規則では船舶の航行区域は４つに区分されている。それぞれの名称を記せ。
（計 4 点）〔解答〕 （1） 平 水 区 域（2） 沿 海 区 域（3） 近 海 区 域（4） 遠 洋 区 域

参照:1 船舶の概要 1.3 航行区域、漁船の従業制限、国際航海 1.3.1 航行区域 (5 頁)
問７．次の図は、船の主要寸法を表している。 文章中の内に用語欄の中から適切なものを選んで記入せよ。(用語は複数回使用してもよい。) （計 12 点）〔解答〕 問題文のの中に記入する。

（1） 図中の「寸法①」は全長と呼ばれるものであり、船体に付属付する突出物を含めて、船首最前端より船尾最後端までの英文略称をLoa

水平距離をいう。この寸法は、航海関係 で用いられ、という。

（2） 図中の「寸法②」は寸法①

登録長さばれるものであり、船舶をと呼登録原簿

寸法②に満載喫水線登録する際用いる船の長さをいう。上甲板下面において、船首材の前面舵頭材(舵柱)より船尾材の後面（舵頭材を有する船舶にあっては、垂線間長図と呼ばれるものであり、船首材の材）の後面（舵柱を持たない船では舵頭材の中心）が、二つの垂線をおろし、この垂線間の距離を船のこの寸法は、設計の際用いられ、英文略称を用語

船首材

寸法③

舵頭材の中心位置）に至る水平距離をいう。
（3）図中の「寸法③」は、

上甲板

満載喫水線垂線間長
Lpp

前面及び 舵柱（船尾と交わる二つの交点からという。という。

登録原簿、 前面、 船首最前端、 水平距離、 喫水線長、全長、満載喫水線、垂線間長、登録長さ、Lpp、LWL、 Loa

参照：2 船体部の概要 2.1 船の要目 2.1.1 主要寸法(1) （9 項）
問８．事故電流のうち、最も大きな電流は短絡電流である。次のケースについて、NK 鋼船規則の簡易計算法から短絡電流を計算式を示し答えよ。
（計 3 点）定格電流128〔A〕の交流発電機が1台装備されており、同時に使用される電動機負荷の総和が60〔A〕の場合（1）発電機短絡電流の値を求めよ。
〔解答〕

1 × 10 × 128 = 1280

1280〔A〕

（2）電動機短絡電流の値を求めよ。
〔解答〕

3 × 60 = 180

180〔A〕（3）給電線における短絡電流の値を求めよ。
〔解答〕

1280 + 180 = 1460

1460〔A〕

参照：5 電気艤装設計 5.2 電気設備の設計 5.2.3 配電装置 (4) 短絡電流 (b)短絡電流計算例 (88 頁)
問９． 次の表は、かご形誘導電動機の減電圧始動について述べている。表の１、２及び３の始動方法の名称を所定の欄に記入せよ。
（計 3 点）〔解答〕表中の名称欄に記入する。
始動方法の名称
１スターデルタ始動

始動電流・始動トルクの値の全電圧始動の値との比較
始動電流、始動トルクの値の全電圧の 1/3 となる。
電動機に掛かる電圧が全電圧の X〔％〕になるようにリアクトルの大きさを選定した場合、始動電流も全電圧始動時の X〔％〕となる

２リアクトル始動が、始動トルクは電動機の巻線電流の 2 乗に比例するから始動トルクは全電圧時の（） 〔％〕の値となる。
（X=60%の場合、始動電流は 0.6 倍、始動トルクは 0.62=0.36 倍となる。
）
単巻変圧器に中間タップを設け、始動時に電動機に印加する電圧を始動補償器始動
３下げ、始動電流を 抑える方式。

（コンドルファ始動） 中間タップを全電圧の X〔％〕とすると、電動機の始動電流、始動トルク共に全電圧の場合の値に（） 〔％〕を乗じた値となる。

参照：5 電気艤装設計 5.2.4 動力及び電熱装置 (1) 電動機及び始動器(b) 誘導電動機の始動方法 (92～93 頁)【電気機器編】
問 10．２台以上の交流発電機を安定に並列運転させるには、所定の条件を満足させなければならない。それらの条件を発電機に対し３件、原動機に対して１件述べよ。
（計 4 点）〔解答〕 発電機に対して（1）電 圧 の 大 き さ が 等 し い こ と 。
（2）電 圧 の 周 波 数 が 等 し い こ と 。
（3）電 圧 の 位 相 が 等 し い こ と 。
原動機に対して（1）両 原 動 機 の 速 度 特 性 が 等 し く か つ 垂 下 特 性 で あ る こ と 。
参照：2 電気機器 2.1.3 種類 (11)給電操作方法による分類 (b)並列運転用発電機(ⅰ) (ⅱ) （29 頁）
問 11．右の図は交 流 発 電 機 の 励 磁 方 式 の概略結線図である。この励磁方式について、次の問に答えよ。
（計 5 点）（1）この図の励磁方式の名称を記せ。
（1 点）

F

〔解答〕 ブ ラ シ レ ス 式

ExS（2）次の文章は、右図の励磁方式の概要を述べたものである。文章中のS内に用語から適切な語句を選び記入せよ。
（4 点）〔解答〕 問題文のの中に記入する。

GAVR

G：交流発電機F：主界磁巻線

S：主界磁整流器

AVR：自動電圧調整器

Ex：交流励磁機（回転電機子形）

交 流 発 電 機 G の 励 磁 は 、 G に 直結 し

F1：励磁機界磁巻線
図

た 交 流 励 磁 機 Ex が 発 電 し た 交流流電力を回転子上に取付けた整流器 S により直流F

S1：励磁機界磁整流に 変 換 し て 供 給 さ れ る 。 一 方 、 Ex の 発 生 電 力 は 、 励 磁 機 界 磁 巻 線 F 1 へ の励磁磁入力

を 自 動 電 圧 調 整 器 AVR に お い て 、 サ イ リ ス タ S 1 の 出 力 を 自 動 調 整 す る ことにより制御される。
用語

制御、交流電力、直流、 交 流 、 直 結 、 励 磁 入 力

参照：2 電気機器 2.1 交流発電機 2.1.3 種類 (10)励磁方式による分類(a)-2 ブラシレス式（27～28 頁）
問 12．次の文章は、半導体素子のうち、サイリスタ（SCR）について述べたものである。文章中の内に適切な語句を記述せよ。
（計 7 点）
IP
Ir
E

S

ゲート

アノード

アノード

VRℓN

ゲート

PEN

カソード
回路素子記号

カソード

SCR の基本構造図（一般的に使用される P ゲート SCR を示す。
）
〔解答〕 問題文のサイリスタは素子の総称で、 Pの中に記入する。
スイッチング （ 遮断から通電へまた、その逆の切換 ）の動作ができる半導体
形と N 形の半導体を交互に配列した4層の半導体から成り、陽極（アノード、A）、 陰極 （カソード、ゲート（G）、の３端子を持つ。
これを動作させるにはる

ゲートにパルス

次にアノードにかかる

アノードに順方向の電圧を加えただけでは導通せず、第３電極であ電流信号を送ることによって初めて導通状態となる。
電圧を零にするか、負電圧をかけてやれば電流は流れなくなり、非導通の状態となる。
このように SCR が導通の状態に移ることを点弧又はに変ることをターンオフと呼んでいる。

ターンオンと呼び、導通から非導通の状態

用語 直流、 陰 極 、 電 流 、 電 圧 、 ス イ ッ チ ン グ 、 パ ル ス 、 P、4 層、ゲ ー ト 、
負電圧、ターンオフ、ターンオン、アノード
参照：2 電気機器 2.7 整流と直流－交流変換器 2.7.1 半導体素子 (5)（90～91 頁）
問 13．下の図は、単相変圧器の三相接続を示している。各々の接続名を記入せよ。
（計 5 点）〔解答〕 図 回答欄に記入する。

(1)解答

デルタ・デルタ結線 /△－△結線(2) 解答

RRS

S

TT

U

VU

VU

VU

VU

VU

Vuv

uv

uv

uvuv

uvv

u

(3)解答wvu

ブイ・ブイ結線 ／V-V 結線(4)解答w

デルタ・スター結線 /△－Y 結線

RRS

S

TTU

VU

VU

VU

VU

Vuv

uvuv

uvuv

u

(5)解答

スター・スター結線 /Y-Y 結線uv

v

w

スター・デルタ結線 /Y－△結線RSTUVUVU

V

uv

uv

uv

uvw

参照：2 電気機器 2.3 変圧器 2.3.8 変圧器の接続 (4)単相変圧器の三相接続（60 頁）【電気艤装工事編】
問 14．ケーブルの支持及び固定間隔 については、船舶設備規程及び日本海事協会（NK）鋼船規則で規定されている。下記の表中の内に規定間隔（単位：mm）を記入せよ。
（計 8 点)〔解答〕表中の解答欄に記入する。
支 持 間 隔 （mm）
ケーブルの外径（単位：㎜）がい装無し

がい装有り

船舶設備規程 13 以下

250300（第 256 条の 13 を超え 20 以下

300

350

20 を超え 30 以下

350

400

30 を超える

400450

第 3 項）

日本海事協会
鋼船規則

固 定 間 隔 (mm）同 左

暴露区域以外に布設されるケーブ
ルであって、ハンガ等の上に水平400以下

900以下

400以下

400以下に布設されるもの（H 編暴露区域に布設されるケーブル及2.9.14）

び水平以外で布設されるもの

参照：3 電路金物の取付け 3.1 一般 3.1.2 ケーブルの支持及び固定間隔 表 3.1（26 頁)
問 15．次文章は、ケーブルのわん曲に関する記述べである。文章中の内に適切な語句を記入せよ。
（計 8 点）〔解答〕 問題文のの中に記入する。

（1）ケーブルのわん曲については、船舶設備規程（第251条）及びNK鋼船規則（H編2.9.10)で、それぞれ規定があるので作業に当たっては、その値を超えるものとする。
配線された状態は勿論、配線作業時にも規定された値を超えるものでなければならない。すなわち、既定値 以下に曲げたりすると、ケーブル構成材料の特性の低下や絶縁破壊の原因となるからである。
ケーブルのわん曲（外径の倍数）ケーブルの種類

船舶設備規程NK鋼船規則がい装のないゴム

外径25㎜以下4倍未満

又はビニル絶縁外径25㎜超過

6倍未満

がい装のあるゴム又はビニル絶縁6倍未満

無機絶縁6倍未満

が い装鉛被・その他

8倍以下

－6倍以下

－

（2）船体伸縮部におけるケーブルのたるみ部分の曲げ半径は、最大ケーブルの外径の12倍以上とする。
（3）ケーブルを曲げて敷設する場合は、バンドに大きな力がかからぬように、ケーブルとバンドは直角とする。

参照：4 ケーブル敷設 4.3 ケーブル敷設要領 4.3.4 ケーブルのわん曲 （51～52 貢）
問 16．結線工事では、ケーブルに圧着端子を装着して端子台に固定されている。次の文章中のに用語から適切な語句を選び記入せよ。
（計 6 点）内

〔解答〕 問題文のの中に記入する。

圧着端子使用の場合、最も注意しなければならないことを述べている。
1．ケーブルサイズに適合した端子を使用すること。
2．その端子に適合した圧着工具を使用すること。
3．ケーブルサイズに応じて各種の圧着工具があり、細かく締付金具が取換えられるようになっている。
4．圧着端子に適合しない圧着工具を使用すると、 断線故障 、 発熱焼損などの事故につながる。

特に小容量サイズの場合、応々にしてペンチなどで挟んで済ますことがあるが、これは導体の切断又は接触不良になるので、厳重に戒めなければならない。

5．圧着端子は、ケーブルサイズ及び機器の用語端子ねじに対して適合した端子を使用する。

火災、端子ねじ、 端 子 、 締 付 金 具 、 接 触 不 良 、 高 温 、 発 火 、 切 断 、 発 熱 焼 損 、断線故障

参照：5 結線 5.1 端子処置の方法 5.1.7 圧着端子（71 頁）
問 17．次の文章は、電気艤装工事において、接触部の防食について述べたものである。文章中の内に用語から適切な語句を選び記入せよ。
（計 6 点）〔解答〕 問題文のの中に記入する。

暴露部又は湿気の多い場所に取付られる電気機器で、取付部分が異種金属と接触する場合は、接触部での電食を防止するために、メッキ又は塗装により防食性を与えるか、適当な絶縁物を介入して取り付ける。
アルミ船では接合面及びアルミ部品と異種金属の接触面に取り付けた後、接合面及び接触面に水絶縁材が侵入しないように、填する。この場合、ボルトには、シ－ルテ－プを巻くかボルトをを挿入し、 SUS製ボルトでシール材でこれらの周囲を充腐食防止材でコ－ティングする。

また、暴露部など以外の場所においては、接合面及びアルミ部品と異種金属の接触面を十分塗装し、防食処置をしたボルトで取り付ける。
吊り脚（アルミ製）
座金（SUS 製）
ボルト
ハンガ（亜鉛めっき鋼）

図 アルミ材と異種金属の接合部の防食例
用語

メ ッ キ 、 SUS、 乾いた、腐 食 防 止 材 、 シ － ル 材 、 塗 装 、 異 物 、 水、絶縁材、乾燥材

参照：8 防食工事 8.3 接触部の防食 （123 頁）11 アルミ船の電気艤装工事
11.2 電気艤装工事 11.2.2 電路など接触部の防食工事 (1) （ 146 頁）