【電験三種】指示電気計器7種類の動作原理を一覧表で完全整理

指示電気計器は、電験三種の理論科目でほぼ毎年出題される超頻出テーマです。

しかも嬉しいことに、ほとんどが「知っていれば即答」の知識問題。計算は不要で、各計器の特徴を正しく覚えているだけで5点がもらえます。

逆に言えば、ここを落とすのは非常にもったいない。この記事で7種類の計器を一気に整理し、確実な得点源にしましょう。

🔰 そもそも「指示電気計器」って何？

指示電気計器とは、電圧や電流などの値を「針の振れ」で表示するアナログ計器のことです。

家の壁にかかっているアナログ時計をイメージしてください。あの時計は針が動いて時刻を示しますよね。指示電気計器も同じで、針が動いて電気の値を教えてくれるのです。

この「針を動かす仕組み」が計器ごとに違っていて、その違いによって7種類に分類されます。

🗂️ まずは3つのグループに分ける｜直流・交流・両用

7種類もあると覚えきれない……と感じますよね。でも安心してください。まず3つのグループに分けると、一気に整理しやすくなります。

🔋 グループA：直流専用の計器

① 可動コイル形（永久磁石可動コイル形）

7種類の中で最も基本的で最も重要な計器です。

仕組みはシンプル。永久磁石の磁界の中にコイルを置き、コイルに電流を流すと、フレミングの左手の法則によって力が生じてコイルが回転する——これが針を動かす原理です。

🔌 グループB：交流専用の計器（3種類）

② 整流形

整流形は、ダイオード（整流素子）で交流を直流に変換し、それを可動コイル形で測定する「合体技」の計器です。

中身は「ダイオード＋可動コイル形」なので、指示値は「平均値」です。可動コイル形と同じ「平均値」を示すのがポイント。

③ 可動鉄片形

固定コイルの磁界で鉄片を磁化し、鉄片どうしの反発力（または吸引力）で針を動かす計器です。

「コイルに流れる電流の2乗に比例」する力が発生するため、電流の向きが変わっても力の向きは変わりません。だから交流でも使えるのです。

④ 誘導形

電力量計（家庭の電気メーター）に使われている計器です。渦電流で円盤を回転させ、回転数で電力量を計測します。

⚡ グループC：交直両用の計器（3種類）

⑤ 電流力計形

固定コイルと可動コイルの2つのコイルを使い、それぞれに流れる電流の相互作用で針を動かします。

可動コイル形は「永久磁石＋コイル」でしたが、電流力計形は「コイル＋コイル」。磁石を使わないので、電流の向きが変わっても力の向きは同じ。だから交直両用です。

⑥ 静電形

帯電した2枚の電極の間に働くクーロン力（静電気力）で針を動かす計器です。

⑦ 熱電形

電流が流れると発熱線が熱くなり、その熱で熱電対が起電力を発生。その起電力を可動コイル形で測定します。

熱は電流の向きに関係なく発生するため、交直両用。しかも直流から数十MHzの高周波まで測れるのが最大の特徴です。

📋 7種類の完全一覧表｜これ1枚で試験に対応

ここまでの内容を1枚の表にまとめます。スクリーンショットで保存して、繰り返し見返してください。

🧠 試験で即答するための覚え方のコツ

7種類すべてを丸暗記するのは大変です。「例外」を覚える方が効率的です。

覚え方①：「平均値を示す計器」を覚える（2つだけ）

7種類のうち、平均値を示すのは「可動コイル形」と「整流形」の2つだけ。残り5つはすべて実効値です。

整流形は「ダイオード＋可動コイル形」なので、本質的にはどちらも可動コイル形ベース。だから平均値を示すのです。つまり「可動コイルが関係する計器＝平均値」と覚えましょう。

覚え方②：「直流専用」を覚える（1つだけ）

直流しか測れないのは可動コイル形だけ。理由は「永久磁石を使っているから」。磁石の磁界は一定方向なので、交流の行ったり来たりする電流には対応できません。

覚え方③：「特殊な用途」を1つずつ紐付ける

📝 まとめ

指示電気計器7種類の要点を最終チェックしましょう。

この記事の内容を覚えれば、計器の正誤問題は確実に得点できるようになります。過去問を解いて確認してみてください。