平成23年度下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3
電気に関する基礎理論
力率に関する問題
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単相200〔V〕の回路に、消費電力2.0〔kW〕、力率80〔%〕の負荷を接続した場合、回路に流れる電流〔A〕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5.8
- ロ8.0
- ハ10.0
- ニ12.5
答えと解説
✓ これが正解ニ12.5
解説
電流=2000÷(200×0.8)=12.5〔A〕です。
単相交流回路の消費電力は、電圧と電流の積に力率を掛けた値で、P=V×I×力率です。力率とは、電圧と電流のずれによって、送った電気のうち実際に仕事に使われる割合を表す数です。
求めたいのは電流なので式を変形すると、I=P÷(V×力率)です。P=2.0〔kW〕=2000〔W〕、V=200〔V〕、力率は80〔%〕=0.8を入れると、I=2000÷(200×0.8)=2000÷160=12.5〔A〕になります。
力率が1より小さいと、同じ電力でも流れる電流は大きくなります。電流が10〔A〕でなく12.5〔A〕になるのは、そのためです。
なお、単相の式にはルート3を使いません。覚え方は、電流は電力を、電圧と力率の両方で割る、です。
ほかの選択肢の解説
- イ5.8:2000÷(1.73×200)≒5.8〔A〕は、三相の式のルート3を単相に持ち込み、力率も無視した場合に出る値です。単相200〔V〕の回路にルート3を使う場面はありません。
- ロ8.0:8.0〔A〕は 2000×0.8÷200 で、力率を割らずに掛けてしまった値です。力率が小さいほど電流は増える関係なので、割るべき所で掛けると、電流が減る向きに誤ります。
- ハ10.0:10.0〔A〕は 2000÷200 で、力率80〔%〕を考えに入れていない値です。力率を無視すると、本当に必要な電流12.5〔A〕より小さな見積りになってしまいます。
出典:平成23年度下期第二種電気工事士筆記試験 問3(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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