令和6年度 春期 午前 問20

✓ これが正解エ直流電力を交流電力に変換する。

解説

直流を交流へ変える向きの変換です。

設問は、パワー半導体の活用例の一つであるインバータの説明を選ばせています。軸になるのは、入口と出口がそれぞれ直流か交流かという二点だけです。インバータは直流電力を交流電力に変換します。もとの語がひっくり返すという意味を持つことからも、向きを思い出せます。設問が前置きに挙げた二つの例が、そのまま手掛かりです。エアコンでは、交流をいったん直流に直したうえで、周波数を自由に作った交流へ戻します。これによってモーターの回転数を細かく変えられるので、効きすぎや弱すぎが減ります。電気自動車では、電池が直流であるのに対し、走らせるモーターが交流なので、その間に置かれます。なお、パワー半導体とは、大きな電流や高い電圧を素早く入り切りして波形を作る部品のことです。

ほかの選択肢はなぜ違うのか

• ア直流電圧をより高い直流電圧に変換する。：入口も出口も直流のまま、電圧だけをより高くする回路の説明です。交流がどこにも出てこないので、この設問が問うている向きの変換には当たりません。昇圧チョッパと呼ばれます。
• イ直流電圧をより低い直流電圧に変換する。：同じく入口も出口も直流で、電圧をより低くする回路の説明です。降圧チョッパと呼ばれ、変換という語は共通しますが、電気の種類そのものは変わっていません。
• ウ交流電力を直流電力に変換する。：交流電力を直流電力へ変える、ちょうど逆向きの説明です。整流器とも呼ばれ、この二つは必ず対で覚えます。壁のコンセントから機器の中へ入るときの向きが、こちらに当たります。