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平成25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4

電気に関する基礎理論

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。

交流電源から丸の中にAの電流計を経て,コンデンサCと負荷が並列に接続されている。負荷は破線で囲まれ,抵抗とコイルの記号の直列で,負荷の字がある
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100%で無効分が消え、電流計の指示値は減少します。

力率改善とは、コイルを含む負荷で生じる電流の遅れ分を、コンデンサで打ち消して、電源から流れる電流を小さくすることです。負荷の電流は、電圧と同じ向きの有効分(抵抗に流れる分)と、電圧より90度遅れた無効分(コイルに流れる分)を合成したものと考えます。

コンデンサには電圧より90度進んだ電流が流れ、これがコイル側の遅れた無効分を打ち消します。力率を100〔%〕にした状態では無効分がすべて打ち消され、電源側の電流計を流れるのは有効分だけです。このため、コンデンサ設置前の電流(有効分と無効分の合成)より小さくなります。

ただし抵抗は電力を使い続けるので、有効分は残り、電流計の指示は零にはなりません。負荷そのものの電流はコンデンサをつないでも変わらない点にも注意します。覚え方は、力率改善で電源側の電流は減る、です。

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出典:平成25年度上期第二種電気工事士筆記試験 問4(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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