平成26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3
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、電源電圧102〔V〕、抵抗の両端の電圧が90〔V〕、リアクタンスの両端の電圧が48〔V〕であるとき、負荷の力率〔%〕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47
- ロ69
- ハ88
- ニ96
答えと解説
✓ これが正解ハ88
解説
R-L直列で力率は90÷102≒0.88なので、88〔%〕です。
抵抗とコイル(リアクタンス)を直列につないだ回路では、電流は共通で、抵抗の電圧とコイルの電圧は位相が90度ずれています。そのため、電源電圧は2つを足し算せず、直角三角形の斜辺として√(抵抗の電圧²+リアクタンスの電圧²)で求めます。
問題の値で確かめると、√(90²+48²)=√(8100+2304)=√10404=102〔V〕で、図の電源電圧と一致します。力率は、電源電圧のうち実際に仕事をする抵抗分が占める割合で、力率=抵抗の電圧÷電源電圧=90÷102=0.882…、つまり約88〔%〕です。
電源電圧が分かっていても、力率は電圧の比で決まります。コイル側の48〔V〕を使って割ると、無効分の割合になってしまい、力率とは別の量です。覚え方は、力率=仕事をする側(抵抗)÷全体(電源)です。
ほかの選択肢の解説
- イ47:47〔%〕は、リアクタンスの電圧48〔V〕を電源電圧102〔V〕で割った値と一致します。これは電圧のうち仕事をしない無効分の割合で、力率ではありません。
- ロ69:69〔%〕は、問題の90〔V〕・48〔V〕・102〔V〕のどの割り算や組合せからも導けない値です。力率は抵抗分の電圧の割合なので、9割近い値になります。
- ニ96:96〔%〕も、問題の3つの電圧のどの比からも導けない値です。90÷102を計算すると0.88前後で、96〔%〕までは届きません。
出典:平成26年度上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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