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平成21年度第二種電気工事士筆記試験(電気技術者試験センター)問5

配電理論及び配線設計

力率に関する問題

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図のような交流回路で、負荷に対してコンデンサCを設置して、力率を100〔%〕に改善した。このときの電流計の指示値は。

交流電源(丸の中に~の記号)から上の線に電流計(丸の中にA)があり、その先でコンデンサCと、破線で囲んだ負荷(コイルと抵抗の直列)が並列に接続されている
答えと解説

✓ これが正解ハコンデンサ設置前と比べて減少する。

解説

力率を100%に改善すると、電流計の指示値は減少します。

負荷はコイルと抵抗の直列なので、電流は電圧より遅れた形になります。そのままでは、電流の一部が仕事をしない無効電流(電源と負荷の間を行き来するだけの電流)です。電流計が示すのは、仕事をする有効電流と無効電流を合わせた全体の電流です。

コンデンサは、この遅れの無効電流を打ち消す向きの進み電流を流します。並列に付けて力率を100 %にすると、無効電流がちょうど打ち消し合い、電源から流れる電流は有効電流だけになります。有効電流は負荷が仕事に使う分なので変わらず、無効電流の分だけ全体が小さくなります。

力率が100 %でも有効電流は残るので、指示値が零になることはありません。したがって、コンデンサ設置前に比べて減少します。

覚え方は、力率改善は無駄な無効電流を減らし、電源から流れる電流を減らす、です。

ほかの選択肢の解説

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出典:平成21年度第二種電気工事士筆記試験 問5(電気技術者試験センター)。1問ずつ解ける形に加工しています(図・写真を問題冊子から切り出して画像で掲載・配線図の前書きを各問に複写・分数を1行に書き直し)。解説は当サイト独自のもので、電気技術者試験センターとは関係ありません。

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