Mashaの中国生活日記。

問１９９
水溶液の電気分解で作れない物質は、
１．アルミニウム、２．銅、３．亜鉛、４．水素、５．塩素
の内では、１．アルミニウムである。

問２００
鉛蓄電池（Ａ）、ニッケル･カドミウム蓄電池（Ｂ）、リチウムイオン電池（Ｃ）の３種の二次電池の電解質は、
（Ａ）希硫酸、（Ｂ）水酸化カリウム、（Ｃ）有機電解質
である。

問２０１
ニッケル･カドミウム蓄電池の放電反応は、次式で表される。

Ｃｄ＋２ＮｉＯＯＨ＋２Ｈ２Ｏ→Ｃｄ（ＯＨ）２＋２Ｎｉ（ＯＨ）２

いま、この電池のカドミウムが１１．２（ｇ）放電したとき、得られる電気量（Ａｈ）は？ただし、カドミウムの原子量は１１２、ファラデー定数は２６．８（Ａｈ／ｍｏｌ）とする。

反応式より、１反応あたり２個の電子が移動する。
また、カドミウム１１．２ｇは、１１．２／１１２（ｍｏｌ）であり、
ファラデー定数は２６．８（Ａｈ／ｍｏｌ）であるため、
１１．２／１１２×２６．８×２＝５．３６（Ａｈ）

問２０２
鉛蓄電池、ニッケル･カドミウム蓄電池及びリチウム二次電池は、いずれも二次電池であり、これらの電池を起電力の大きいものから順に左から並べると、

リチウム二次電池＞鉛蓄電池＞ニッケル･カドミウム蓄電池

である。

問２０３
硝酸銀の溶液に直流電流２５Ａを１時間流したとき、析出する銀の量（ｇ）の値は？
ただし、銀の原子量を１０８、原子価を１とし、ファラデー定数は２７（Ａｈ／ｍｏｌ）とする。

２５Ａを１時間→２５Ａｈ。
ファラデー定数２７（Ａｈ／ｍｏｌ）より、２７Ａｈで１ｍｏｌ＝１０８ｇ
なので、比率で考えると求める銀の量ｘは、
２５／２７＝ｘ／１０８
ｘ＝１０８×２５／１８＝１００（ｇ）
（※実際には原子価も考慮する必要があり、これについては補足参照）

問２０４
負荷の必要とする動力が電動機の回転速度の２乗に比例する場合、電動機の回転速度が２倍になると、電動機のトルクは何倍になる？

負荷の動力Ｐ，回転速度ｎとし、ｎ→２ｎで、Ｐ→４Ｐである。
（Ｐ∝ｎ＾２）

また、電動機のトルクと動力の関係は、
Ｐ＝ωＴ（ωは回転速度に比例する、角回転速度）
ここで、ｎ→２ｎの時、Ｐ→４Ｐであり、この時のトルクをＴ’とすると、

Ｔ’＝４Ｐ／（２ω）＝２Ｐ／ω＝２Ｔ

となり、２倍となる。

問２０５
直流直巻電動機が負荷電流４０Ａ、負荷トルク５００（Ｎ・ｍ）で全負荷運転している。負荷電流が２０Ａに減少したときの負荷トルクの値は？ただし、電機子電流が４０Ａ以下の範囲では、この電動機の磁気回路の飽和は無視できるものとする。

負荷トルクは、負荷電流の２乗に比例する。
よって、負荷が４０→２０で（１／２）で、トルクは１／４。
∴５００×１／４＝１２５（Ｎ・ｍ）

問２０６
直流式電気鉄道用の駆動用電動機には、直流直巻式が用いられ、車両の制動は、機械式ブレーキの他に電気式ブレーキを併用している。電気式ブレーキは、制動時には界磁巻線の結線を切り換えて、電動機を発電機として発電する方式である。発電された電力を抵抗器によって消費する事により制動する方式を発電ブレーキといい、発電された電力をチョッパ制御等により電源に戻す事により制動する方式を電力回生ブレーキという。

問２０７
巻上げ機により質量１２００（ｋｇ）の物体を０．３（ｍ／ｓ）の一定速度で巻上げるのに必要な電動機出力（ｋＷ）は？ただし、ロープ質量及び加速に要する動力は無視し、機械装置の効率は９８（％）とする。

質量１２００ｋｇを動かす時の重力（Ｎ）は、１２００×９．８（Ｎ）。
これに移動速度を掛けると仕事率（＝電力）となるため、効率０．９８より、

１２００×９．８×０．３／０．９８＝３６００（Ｗ）
∴３．６（ｋＷ）

以上です。補足説明を、こちらにて。