4科目が一冊で学習できる電験3種新定番の受験参考書です。
4科目をコンパクトに一冊にまとめた構成でありながら、きちんと合格できるだけの実力を養成できます。
近年の出題傾向を分析し、出題される範囲について重点的に解説してあります。
❶各科目(電気数学、理論、電力、機械、法規)は各章、各単元を独立させています。
どの単元から学習しても、その単元で完結するよう編集されていますので、必要な単元から効率よく学習することができます。
❷各単元は、「重要事項(重要公式、図表、重要用語)」⇒「解説」⇒(「例題」)⇒「問題」の順に配列されています。
❸電験は科目数や学ぶべき内容が多く、1度の学習ではすぐに忘れてしまい、知識として定着しません。忘れても、それ以上に繰り返すことで頭の中に知識が定着することを忘れず、繰返し学習を継続してください。
❹以上の繰返し学習を継続するために、学習時間を工夫して捻出しましょう。電験はほかの国家資格と異なり、学習すべき範囲が広く、覚えた知識で的確な判断が行えるまでにある程度の学習時間が必要です。
Part1 理論
Section1 電磁気
単位系と単位換算
電界中のクーロンの法則と電界の強さ
ガウスの定理と電気力線・電束の性質
静電界の電位と電位差
静電容量
直並列コンデンサの合成静電容量
【コラム】コンデンサの並列接続により失われる静電エネルギー
コンデンサに蓄えられる静電エネルギー
誘電体を挿入した平行平板コンデンサ
磁界中のクーロンの法則と磁界の強さ
磁力線と磁束の性質
電流がつくる磁界
磁界中の電流に作用する電磁力
平行導体の電流間に働く電流力
ヒステリシスループと磁化現象
磁気回路のオームの法則
磁気回路の直列接続
電磁誘導
自己インダクタンス
相互インダクタンス
合成インダクタンス
インダクタンスに蓄えられる電磁エネルギー
Section2 直流回路
電気抵抗の定義
抵抗と温度係数
オームの法則
抵抗の直・並列合成
抵抗のY⇔D変換
直流ブリッジ回路
並列回路の分流計算
定電圧源と定電流源
キルヒホッフの法則
ミルマンの定理
重ね合わせの理
テブナンの定理
ノートンの定理
接地極の計算
電力と電力量
最大電力の計算
過渡現象の計算(1)
過渡現象の計算(2)
過渡現象の計算(3)
過渡現象の計算(4)
Section3 交流回路
正弦波交流の瞬時値と波形の見方
交流の実効値と平均値
正弦波交流の位相関係
インピーダンスのベクトル表示
記号法による直列回路の計算
記号法による並列回路の計算
直列および並列回路の共振計算
交流回路の有効電力・無効電力・皮相電力
交流直並列回路の計算
条件付き回路の計算(1)
条件付き回路の計算(2)
交流のブリッジ回路
ひずみ波交流
三相交流回路(1)
三相交流回路(2)
三相交流回路(3)
Section4 電気計測
指示計器の種類と動作原理
測定範囲の拡大
誤差・補正
単相電力の測定
二電力計法
電力量の測定
オシロスコープ
特殊な電気現象と効果
Section5 電気計測
電界中の電子の運動
磁界中の電子の運動
エネルギー帯構造と真性半導体
不純物半導体と電気伝導
ダイオードの基礎
ダイオードの波形整形回路
バイポーラトランジスタ回路
トランジスタのhパラメータと等価回路
電界効果トランジスタ(FET)
FETの諸計算
各種増幅回路
アナログ変復調回路
演算増幅器(オペアンプ)
半導体集積回路
Part2 電力
Section1 発電
水力発電(1) 水力発電所の種類
水力発電(2) 水力発電所の付属設備
水力発電(3) 水力学の諸定理
水力発電(4) 水力発電所の出力
水力発電(5) 水車の落差変化と出力、流量
水力発電(6) 揚水発電所の諸計算
水力発電(7) 水車の種類と構造
水力発電(8) 水車の比速度
水力発電(9) キャビテーションとその対策
水力発電(10) 水撃作用(ウォータハンマ)の現象と対策
水力発電(11) 水車発電機の調速機と速度調定率
汽力発電(1) 汽力発電所の構成と熱サイクル
汽力発電(2) 熱サイクルとタービン
汽力発電(3) 主要機器の概要(1) 復水器、給水加熱器ほか
汽力発電(4) 主要機器の概要(2) ボイラの種類と特徴
汽力発電(5) 主要機器の概要(3) ボイラの主要設備
汽力発電(6) 熱効率向上対策
汽力発電(7) 汽力発電所の諸計算(1) 熱効率
汽力発電(8) 汽力発電所の諸計算(2) 熱効率と消費率の関係
汽力発電(9) 汽力発電所の諸計算(3) 理論空気量、二酸化炭素
【コラム】燃料別SOx 、NOx 、CO2 排出量比較
汽力発電(10) 汽力発電所の諸計算(4) 復水器の熱計算
汽力発電(11) 火力発電所の環境対策
汽力発電(12) 火力発電所の保安装置(非常調速機、調速装置など)
【コラム】軸の危険(臨界)速度とは
汽力発電(13) タービン発電機と水車発電機
汽力発電(14) 発電機の冷却方式
汽力発電(15) 発電機の並列運転条件と保護装置
ディーゼル発電とガスタービン発電
コンバインドサイクル発電
新エネルギー発電(1) 太陽光発電と風力発電
新エネルギー発電(2) 燃料電池発電と地熱発電
新エネルギー発電(3) バイオマス発電、廃棄物発電
原子力発電(1) ウランの核分裂エネルギー
原子力発電(2) 軽水炉の種類
原子力発電(3) 原子炉の構成材
原子力発電(4) 自己制御性
【コラム】放射性物質と崩壊
原子力発電(5) 原子力発電所と汽力発電所のタービンの相違
【コラム】各発電所の発電コスト(燃料費)の比較
原子力発電(6) 核燃料サイクル
Section2 変電
変電所の機能と役割
変圧器の並行運転と負荷分担
変圧器の結線方式の特徴
遮断器と断路器
【コラム】ガス絶縁開閉装置(GIS)のメリットとデメリット
ガス絶縁開閉装置(GIS)
計器用変成器の概要
過電流継電器の限時特性と動作時間
変圧器の内部保護装置
【コラム】零相変流器(Zero-phase Current Transformer:ZCT)
調相設備
【コラム】周波数変換所
リアクトルの種類と役割
避雷器とその機能
変電所の力率改善
Section3 送電
電圧降下と電圧降下率の計算
線路損失の計算
送電電圧と送電電力
電線の断面積(太さ)の計算
百分率インピーダンス(%Z)
短絡電流の計算
地絡電流の計算
電線のたるみ、温度変化と実長
直流送電
交流送電方式の特徴
線路定数
架空送電線
コロナの発生と防止対策
送電線に使用される機材
塩害とその対策
中性点接地方式
誘導障害とその対策
ねん架の目的とその方法
電線の振動とその対策
送電線の雷害とその対策
絶縁設計
【コラム】同期発電機の自己励磁現象とは
フェランチ効果(フェランチ現象)とその対策
電力ケーブルの種類と特徴
ケーブルの布設方法
【コラム】ケーブルの充電電流
架空電線路と比較した地中電線路の一般的特徴
ケーブルの充電電流、無負荷充電容量
地中電線路の損失
誘電損の計算
ケーブルの許容電流と送電容量増大対策
地中電線路の故障点標定法
地中電線路の絶縁劣化診断法
Section4 配電
電気方式とその比較
分散負荷が接続された配電線の電圧降下
単相3 線式配電線の計算
ループ配電の計算
昇圧器
三相4線式灯動共用異容量V結線
配電線路の構成(1) 配電形態
配電線路の構成(2) 配電方式
配電用機材・設備
配電線の電圧調整法
【コラム】ループ(環状)配電方式の概要
配電線保護方式(1)
配電線保護方式(2)
【コラム】ループ(環状)配電方式の概要
Section5 電気材料
絶縁材料(1)
絶縁材料(2)
磁性材料
導電材料
Part3 機械
Section1 電気機器(1) 直流機
直流機の構造と電機子巻線
直流機の誘導起電力とトルク
直流機の計算(1)
直流機の計算(2)
直流機の計算(3)
【コラム】直巻電動機の適用上の留意事項
直流発電機の電機子反作用
直流発電機の外部特性曲線と電圧の確立
直流電動機の諸特性
直流電動機の速度・トルク制御法
Section2 電気機器(2) 同期機
同期機の仕組みと極数、同期速度
同期機の電機子反作用
同期発電機の特性曲線
【コラム】小形同期モータの種類
同期発電機の短絡比、同期インピーダンス
同期発電機の等価回路とベクトル図
同期発電機の出力と電圧変動率
同期発電機の並列条件と横流
同期発電機の乱調と安定度
同期発電機の自己励磁現象
【コラム】回転界磁形同期機の回転子構造
同期電動機の等価回路とベクトル図、出力、トルク
同期電動機の位相特性曲線(V曲線)
【コラム】同期電動機の原理
【コラム】同期電動機のトルクの種類
Section3 電気機器(3) 誘導機
同期電動機の始動法
誘導電動機の原理
誘導電動機の回転子構造(かご形、巻線形)
滑りと回転速度、周波数計算
誘導電動機の等価回路
二次入力、二次銅損、出力
出力とトルクの関係(1)
出力とトルクの関係(2)
巻線形誘導電動機の滑りとトルクの比例推移
三相誘導電動機の始動法
誘導電動機の速度制御法(1)
誘導電動機の速度制御法(2)
単相誘導電動機
誘導電動機の運転特性
誘導発電機
Section4 電気機器(4) 変圧器その他の機器
変圧器の構造
変圧器の等価回路
変圧器の電圧変動率
交流電気機器の損失
変圧器の効率(1)
変圧器の効率(2)
変圧器の試験
変圧器の並行運転と負荷分担
変圧器の各種結線方式
各種結線の特性計算
接地変圧器EVTの計算
単巻変圧器
変圧器の保護継電装置
進相コンデンサに設置する直列リアクトル
【コラム】インピーダンスが等しく容量の異なる2 台の変圧器の負荷分担
保護機器(1) 遮断器の種類と概要
保護機器(2) 回転機器のサージ保護用機器
【コラム】スコット結線変圧器とは?
Section5 電気機器(5) パワーエレクトロニクス
半導体素子の概要
単相半波整流回路
単相全波整流回路
三相整流回路
位相制御交流電力調整回路
【コラム】インダクタンスLを含む回路の電流遮断現象
各種電力変換回路の基本構成と波形
インバータ
直流チョッパの基本回路
パワーエレクトロニクス回路中のリアクトルとコンデンサの働き
無停電電源装置(UPS)
太陽光発電システム
パワーエレクトロニクス応用可変速制御装置
Section6 電気応用(1) 自動制御
自動制御系の基本構成と分類
シーケンス制御
ブロック線図と伝達関数
伝達関数の分類
フィードバック制御系の回路計算
過渡応答
周波数応答
制御系の安定判別
サーボ機構とプロセス制御
特性補償
Section7 電気応用(2) 電動機応用
電動機および負荷の速度-トルク特性
慣性モーメントとはずみ車効果、トルクと出力
減速機の回転速度、慣性モーメントの換算
【コラム】電動機の安定運転速度の求め方
ポンプ、送風機用電動機の所要動力
巻上機、エレベータ用電動機の所要動力
電動機の制動(ブレーキ)方式
Section8 電気応用(3) 照明
放射と発光原理および性能を表す用語
照明分野の基本計算
点光源による直射照度
無限長直線光源による直接照度
円形テーブルの平均照度
光束法による全般照度計算
蛍光ランプ
ハロゲンランプ
その他の光源
Section9 電気応用(4) 電気加熱
放射と対流、熱伝達
加熱に必要な電力(潜熱と顕熱)
誘導加熱
誘電加熱
ヒートポンプ
電気的温度測定法の原理
Section10 電気応用(5) 電気化学
電気分解に関するファラデーの法則
電解工業(1) 水電解、食塩水電解
電解工業(2) 電気めっき、その他
界面電気現象(電気泳動、電気浸透、電気透析)
二次電池(1) 鉛蓄電池
二次電池(2) アルカリ二次電池、リチウムイオン二次電池
燃料電池
Section11 電気応用(6) 情報
ブール代数と真理値表
論理回路の図記号と論理演算
論理回路と真理値表
2進数、10進数、16進数および基数変換
カルノー図による論理式の簡単化
タイムチャート
フリップフロップ回路
流れ図(フローチャート)
コンピュータのハードウェア
Part4 法規
Section1 電気事業法その他の関係法規
電気事業法の目的と電気工作物の定義
電気工作物の種類
工事計画の事前届出
電気主任技術者の選任・届出と監督範囲
保安規程
【コラム】地絡に対する保護に関する規定
電気事故報告等
【コラム】低・高圧架空電線路をケーブルで施設する場合の規定
電気事業者の供給する電圧・周波数の値
電気の使用制限等
事業用電気工作物の維持
【コラム】地中電線と他の地中電線等との接近または交差の施設規定
【コラム】低圧架空電線と建造物の造営材との離隔距離の規定
一般用電気工作物の保安
立入検査
電気工事士法(1)
電気工事士法(2)
電気工事業法(電気工事業の業務の適正化に関する法律)
電気用品安全法
Section2 電気設備の技術基準とその解釈総則
用語の定義
電圧の種別、保安原則(1)
保安原則(2)
保安原則(3)
保安原則(4)
保安原則(5)
【コラム】ケーブルの交流絶縁耐力試験に用いる補償リアクトル
接地工事(1) 接地の方法その他
接地工事(2) B種接地工事
接地工事(3) D種接地抵抗値と漏電時の対地電位
人が触れるおそれがある箇所の接地
接地工事の適用と例外
電線の接続方法
危険の防止
避雷器の施設
高圧の機械器具の施設
過電流保護対策
公害等の防止
Section3 電気設備の技術基準とその解釈 発変電所の施設
発電所等への立入および発電機の機械的強度
常時監視をしない発電所等の施設
Section4 電気設備の技術基準とその解釈 電線路
電線および支持物
風圧荷重
支持物と支線の施設
架空電線路の施設の基本原則(1)
架空電線路の施設の基本原則(2)
架空電線路の施設の基本原則(3)
地中電線路の施設の基本原則
Section5 電気設備の技術基準とその解釈 電気使用場所の施設
感電・火災等の防止
屋内の施設
異常時の保護対策(1)
異常時の保護対策(2)
配線等の施設(1)
配線等の施設(2)
配線等の施設(3)
配線等の施設(4)
配線等の施設(5)
配線等の施設(6)
特殊場所における施設制限
分散型電源の系統連系設備
発電用風力設備に関する技術基準
Section6 施設管理
水力発電(1)
水力発電(2)
需要率・負荷率・不等率
日負荷持続曲線と日負荷曲線
系統連系と売電電力量の計算
【コラム】金属管に収めて使用する絶縁電線の許容電流
変圧器の全日効率
力率改善に関する計算(1)
力率改善に関する計算(2)
高圧受電設備(1)
高圧受電設備(2)
短絡保護協調
地絡保護協調
配電系統の高調波対策
設備の点検・保守と運用管理
