平成23年度上期第二種電気工事士筆記試験(電気技術者試験センター)問8
配電理論及び配線設計
三相3線式に関する問題
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図のような三相3線式回路で、電線1線当たりの抵抗が0.1〔Ω〕、線電流が20〔A〕のとき、この電線路の電力損失〔W〕は。
〔注〕本問題の計算で√2、√3 及び円周率πを使用する場合の数値は次によること。√2=1.41、√3=1.73、π=3.14

- イ40
- ロ80
- ハ100
- ニ120
答えと解説
✓ これが正解ニ120
解説
電力損失は3×20²×0.1=120〔W〕です。
三相3線式の電線路では、3本の電線のそれぞれに線電流が流れ、各線の抵抗で電力が熱として失われます(ジュール熱)。1線当たりの損失は 電流の2乗×抵抗=I²r で、電線は3本あるので、電力損失は 3I²r〔W〕です。
線電流 I=20〔A〕、1線の抵抗 r=0.1〔Ω〕なので、1線当たりの損失は 20²×0.1=400×0.1=40〔W〕、3本で 40×3=120〔W〕です。負荷が三角形結線であっても、電線路の損失は線電流と電線の抵抗だけで決まるので、負荷側の結線や抵抗値は計算に使いません。
単相2線式なら往復の2本で 2I²r ですが、三相3線式は3本なので 3I²r と覚えます。三相の電力の式にある√3 は、電線路の損失の式には出てきません。
ほかの選択肢の解説
- イ40:40〔W〕は、3本のうち1本分(20²×0.1)だけの損失です。三相3線式では、3本の電線のすべてに20〔A〕が流れるので、3本分を合計しなければなりません。
- ロ80:80〔W〕は2本分(40×2)の損失で、単相2線式の往復の考え方です。三相3線式は電線が3本なので、損失は3本分の120〔W〕になります。
- ハ100:100〔W〕は、1線当たりの40〔W〕を何本か足した値にも、20²や0.1を使った他の計算にも当たらず、導けません。三相3線式は 3×20²×0.1=120〔W〕で、本数は3本です。
出典:平成23年度上期第二種電気工事士筆記試験 問8(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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