2023年度下期「過去問」

第三種電気主任技術者（電験三種）機械（問題11/18）

電動機ではずみ車を加速して，運動エネルギーを蓄えることを考える。
まず，加速するための電動機のトルクを考える。加速途中の電動機の回転速度を \(N[min^{-1}]\)とすると，そのときの毎秒の回転速度 \(n[s^{-1}]\)は①式で表される。
　(ｱ) ················································· ①
この回転速度 \(n[s^{-1}]\)から②式で角速度ω [rad/s]を求めることができる。
　(ｲ) ················································· ②
このときの電動機が 1 秒間にする仕事，すなわち出力を P[W]とすると，トルク T[N・m]は③式となる。
　(ｳ) ················································· ③
③式のトルクによってはずみ車を加速する。電動機が出力し続けて加速している間，この分のエネルギーがはずみ車に注入される。電動機に直結するはずみ車の慣性モーメントを \(I[kg・m^2]\)として，加速が完了したときの電動機の角速度を \(\omega_{0}\) [rad/s]とすると，このはずみ車に蓄えられている運動エネルギーE[J]は④式となる。
　(ｴ) ················································· ④
上記の記述中の空白箇所(ｱ)～(ｴ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。