平成24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8

配電理論及び配線設計

単相3線式に関する問題

選択肢を押すと、その場で答え合わせ。第二種電気工事士の過去問 1950問を、解説つき・無料・登録不要で続けて解けます。

図のような単相3線式回路において、消費電力125〔W〕、500〔W〕の2つの負荷はともに抵抗負荷である。図中の×印点で断線した場合、a－b間の電圧〔V〕は。ただし、断線によって負荷の抵抗値は変化しないものとする。

〔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

答えと解説

✓ これが正解ハ160

解説

80〔Ω〕と20〔Ω〕が直列で2〔A〕、a－b間は160〔V〕です。

単相3線式の中性線が断線すると、2つの負荷は200〔V〕の電源に直列につながる回路になる、という性質で判断します。まず各負荷の抵抗を確かめます。125〔W〕の負荷は100²÷125＝80〔Ω〕、500〔W〕の負荷は100²÷500＝20〔Ω〕で、図にも書かれています。

断線後は、80〔Ω〕と20〔Ω〕が200〔V〕に直列なので、電流は200÷(80＋20)＝2〔A〕です。a－b間は80〔Ω〕の負荷の両端で、電圧は80×2＝160〔V〕です。もう一方の20〔Ω〕の負荷には20×2＝40〔V〕がかかり、合計は200〔V〕になります。

抵抗の大きい（電力の小さい）負荷ほど電圧が高くなり、機器を傷めるおそれがあります。中性線の断線では抵抗の大きい側に高い電圧がかかる、と覚えます。

イ40：40〔V〕は、断線後に20〔Ω〕の負荷にかかる電圧（20×2）です。問われているa－b間は80〔Ω〕の負荷の両端なので、2つの負荷の電圧を取り違えた値になります。
ロ100：100〔V〕は、断線していない通常の状態で各負荷にかかる電圧です。断線すると2つの負荷が直列になり、抵抗の比で電圧が分かれるため、a－b間が100〔V〕のままにはなりません。
ニ200：200〔V〕は電源の両外線間の電圧で、2つの負荷にかかる電圧の合計です。a－b間にかかるのはそのうち80〔Ω〕の負荷の分だけで、電源電圧の全部がかかるわけではありません。

出典：平成24年度下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。

この解説に誤りを見つけたら教えてください。直して、直した記録を残します。誤りを報告する（メールが開きます）