ChatGPTは電験三種の参考書代わりになる？過去問を解かせた結果は？

2024年7月31日

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こんにちは、せでぃあ(@cediablog)です。

かな

今話題のChatGPTを使って電験三種の学習はできそうですか？

2022年11月にリリースされた話題の対話型AIツール、｢ChatGPT｣

とにかく賢いAIなので、電験三種の問題もスイスイ回答してくれるのでは？

そんな期待を抱いて、今回はChatGPTを使って電験三種の過去問を解くことができるか？確認してみました。

せでぃあ

ChatGPTの学習活用に興味のある方は、ぜひ最後までごらんください

この記事を読んでわかること

ChatGPTの登録方法と使い方
ChatGPTに電験三種の過去問を回答させた結果
ChatGPTは電験三種の参考書代わりになるのか？

✅大学(電気工学科)卒業

✅電験三種合格者

✅電験三種合格をきっかけにプライム上場企業に転職

✅電気・機械二刀流エンジニア

ChatGPTとは

OpenAI社が開発した対話型のサービスで、AIとチャットしながら質問したり、プログラム作成のような作業の依頼もできてしまうツールです。

Eメールアドレスと携帯番号入力による認証を行うだけで、だれでも無料で登録して利用することができます。

ChatGPTの登録方法と使い方

それでは、ChatGPTの登録方法と使い方について解説していきます。

アカウントの登録方法

ChatGPTの公式ページ(https://openai.com/blog/chatgpt/)に移動します。

英語のページが開くので、必要に応じて翻訳ボタンをクリックして日本語表示に変更してください。

チャットGPTをお試しくださいをクリックします。

｢人間であることを確認します｣のチェックボックスにチェックを入れます。

Sign upをクリックします。

登録用のEメールアドレスを入力し、Continueをクリックします。

任意のパスワードを入力し、Continueをクリックします。

｢人間であることを確認します｣のチェックボックスにチェックを入れます。

登録したEメールアドレス宛に、認証用のメールが送付されます。

届いた認証用のEメールを開き、Verify email addressをクリックします。

このあとログイン画面がひらきますので、以下を入力します。

First name：名前
Last name：苗字
電話番号：認証用パスワードを受け取る電話番号

SMSにて6ケタの認証番号が送られてきますので、入力してContinueをクリックします。

いくつか質問されますが、すべてNEXTをクリックして問題ありません。

最後の画面でDoneをクリックすることで、登録が完了します。

使い方

ChatGPTログイン後の画面で、文字入力ボックスに質問などを入力することで会話ができます — ChatGPTログイン後の画面

ChatGPTログイン後の画面で、文字入力ボックスに質問などを入力することでAIと会話ができます。

ChatGPTとは？聞いてみた

まずは自己紹介してもらいました。

私が入力した質問コメントが｢IN｣として表示され、ChatGPTの回答が背景がグレーのコメント欄です。

質問はシンプルでも、詳しく丁寧に回答してくれることが分かると思います。

せでぃあ

まずは気軽に話しかけてみてください

ChatGPTに電験三種の過去問を回答させてみた

ChatGPTに対して、令和4年度上期試験の理論・電力・機械・法規から1問ずつ出題して解いてもらいました。

チャットベースでのやりとりになるため、問題文章を読んで回答できる問題をチョイスしています。

対象から除外した問題

配線図など、図を見て検討が必要な問題
穴埋め問題

図形は、チャットではChatGPTに伝えられないので除外しました。

穴埋め問題は、一度解かせてみましたが穴埋め回答してくれなかったので除外しました。

理論

理論は、5つの選択肢から誤っているものを選択する問題を解いてもらいました。

問題と答え

理論　問1(問題)

面積がともに S [m²]で円形の二枚の電極板(導体平板)を，互いの中心が一致するように間隔 d [m]で平行に向かい合わせて置いた平行板コンデンサがある。
電極板間は誘電率 [F/m]の誘電体で一様に満たされ，電極板間の電位差は電圧 V[V]の直流電源によって一定に保たれている。
この平行板コンデンサに関する記述として，誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
ただし，コンデンサの端効果は無視できるものとする。

(1) 誘電体内の等電位面は，電極板と誘電体の境界面に対して平行である。
(2) コンデンサに蓄えられる電荷量は，誘電率が大きいほど大きくなる。
(3) 誘電体内の電界の大きさは，誘電率が大きいほど小さくなる。
(4) 誘電体内の電束密度の大きさは，電極板の単位面積当たりの電荷量の大きさに等しい。
(5) 静電エネルギーは誘電体内に蓄えられ，電極板の面積を大きくすると静電エネルギーは増大する。

理論　問1(回答)

(3) 誘電体内の電界の大きさは，誘電率が大きいほど小さくなる。

ChatGPTの回答

ChatGPTの回答は(2)であり、不正解です。

理論問1の解説

まずはじめに正解の解説から。

正解は(3)なのですが、電界の大きさEは以下の式であらわされます。

電界E=電圧V÷板間距離d

この式からわかる通り、誘電率εに関係なく電界は一定となります。

ChatGPTの間違いについて。

コンデンサに蓄えられる電荷量は以下の式であらわされます。

電荷量Q＝静電容量C×電圧V

また、静電容量Cは以下の式となります。

静電容量C＝誘電率ε×面積A÷板間距離d

よって、誘電率 εが大きいほど蓄えられる電荷量 Qが大きくなります。

これにより、ChatGPTの解釈は間違っていることが言えます。

電力

電力も理論と同じく、5つの選択肢から誤っているものを選択する問題を解いてもらいました。

問題と答え

電力　問1(問題)

水力発電に関する記述として，誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

(1) 水車発電機の回転速度は，汽力発電と比べて小さいため，発電機の磁極数は多くなる。
(2) 水車発電機の電圧の大きさや周波数は，自動電圧調整器や調速機を用いて制御される。
(3) フランシス水車やペルトン水車などで用いられる吸出し管は，水車ランナと放水面までの落差を有効に利用し，水車の出力を増加する効果がある。
(4) 我が国の大部分の水力発電所において，水車や発電機の始動・運転・停止などの操作は遠隔監視制御方式で行われ，発電所は無人化されている。
(5) カプラン水車は，プロペラ水車の一種で，流量に応じて羽根の角度を調整することができるため部分負荷での効率の低下が少ない。

電力　問1(回答)

(3) フランシス水車やペルトン水車などで用いられる吸出し管は，水車ランナと放水面までの落差を有効に利用し，水車の出力を増加する効果がある。

ChatGPTの回答

ChatGPTの回答は(1)であり、不正解です。

電力問1の解説

まずはじめに正解の解説から。

正解は(3)なのですが、ペルトン水車は衝動水車であり、吸出し管を持ちません。

衝動水車は、水流をランナーと呼ばれる回転羽根に衝突させて運動エネルギーに変換させます。

ChatGPTの間違いについて。

同期発電機の同期速度Nは以下の式であらわされます。

回転速度N=120×周波数f÷極数p

周波数が一定のとき回転速度が小さくなるほど、分母である極数が大きくなります。

よって、ChatGPTの解釈は間違っています。

機械

機械は、計算して正解を選択する問題を解いてもらいました。

問題と答え

機械　問2(問題)

Δ結線された三相誘導電動機がある。
この電動機に対し，Δ結線の状態で拘束試験を実施したところ，下表の結果が得られた。
この電動機を Y 結線に切り替え，220 V の三相交流電源に接続して始動するときの始動電流の値[A]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
ただし，磁気飽和による漏れリアクタンスの低下は無視できるものとする。

(1) 15.3　(2) 26.6　(3) 46.0　(4) 79.8　(5) 138

機械　問2(回答)

(1) 15.3

ChatGPTの回答

ChatGPTの回答は(1)であり、正解です。

正解ですが、ChatGPTの計算結果を見ると15.3Aを導き出していません。

相電流I_s=5.20A×127V÷43.0V≒15.3Aが正答であり、必要な数値は算出しきれていますので正解と判断します。

機械問2の解説

⊿結線において、線間電圧の大きさと相電圧の大きさが等しいため｢相電圧E_t=43.0V｣となる。

また、線電流＝相電流×√3のため｢相電流I_t=9.00÷√3｣となる。

Y結線において、線間電圧＝相電圧×√3のため｢始動時の相電圧E_s=220÷√3｣となる。

始動時の相電流の大きさは｢始動時の相電流Is=I_t×E_s÷E_t｣となる。

これを計算すると(1)15.3Aに近い値が算出されます。

この問題の解説は電験王さんのサイトを参考にさせていただきました。

法規

法規は、5つの選択肢から不適切なものを選択する問題を解いてもらいました。

問題と答え

法規　問3(問題)

高圧架空電線路に施設された機械器具等の接地工事の事例として，｢電気設備技術基準の解釈｣の規定上，不適切なものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

(1) 高圧架空電線路に施設した避雷器(以下｢LA｣という。)の接地工事を 14 mm2の軟銅線を用いて施設した。
(2) 高圧架空電線路に施設された柱上気中開閉器(以下｢PAS｣という。)の制御装置(定格制御電圧 AC100 V)の金属製外箱の接地端子に 5.5 mm2 の軟銅線を接続し，D 種接地工事を施した。
(3) 高圧架空電線路に PAS(VT・LA 内蔵形)が施設されている。この内蔵されている LA の接地線及び高圧計器用変成器(零相変流器)の 2 次側電路は，PAS の金属製外箱の接地端子に接続されている。
この接地端子に D 種接地工事(接地抵抗値 70 )を施した。
なお，VT とは計器用変圧器である。
(4) 高圧架空電線路から電気の供給を受ける受電電力が 750 kW の需要場所の引込口に施設した LA に A 種接地工事を施した。
(5) 木柱の上であって人が触れるおそれがない高さの高圧架空電線路に施設された PAS の金属製外箱の接地端子に A 種接地工事を施した。
なお，この PASに LA は内蔵されていない。

法規　問3(回答)

(3)が不適切