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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- イ零になる。
- ロコンデンサ設置前と比べて増加する。
- ハコンデンサ設置前と比べて減少する。
- ニコンデンサ設置前と比べて変化しない。
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。
ほかの選択肢の解説
- イ零になる。:零にはなりません。力率が100〔%〕になるのは無効分がなくなった状態で、抵抗が電力を使う分の有効な電流は残ります。電流が零になるのは、負荷が電力を使わない場合に限られます。
- ロ…増加する。:増加しません。コンデンサを流れる進み電流は、負荷の遅れ電流を打ち消す向きに働くので、電源から見た電流は小さくなります。つなぐと電流が増えるという考えは、向きの関係を逆にとらえています。
- ニ…変化しない。:変化しないとはなりません。負荷だけを流れる電流は同じでも、電流計は電源側にあって、コンデンサの分も含めた全体の電流を測ります。無効分が打ち消される分だけ、指示値は変わります。
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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