平成27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2
電気に関する基礎理論
力率に関する問題
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図のような回路で,電源電圧が24 V,抵抗R=4 Ωに流れる電流が6 A,リアクタンスXL=3 Ωに流れる電流が8 Aであるとき,回路の力率[%]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43
- ロ60
- ハ75
- ニ80
答えと解説
✓ これが正解ロ60
解説
力率は有効電流÷全電流=6÷10で60%です。
力率とは、電源から流れる全電流のうち、仕事をする有効分がどれだけの割合かを表す数値です。抵抗とコイルの並列回路では、電圧が共通で、抵抗の電流 6 A は電圧と同じ向き、コイルの電流 8 A は 90 度遅れた向きです。そのため全電流は、この2つを直角三角形の2辺として合成した斜辺になります。
全電流は √(6²+8²)=√(36+64)=√100=10 A で、図の 10 A と合います。力率は有効分の電流÷全電流=6÷10=0.6、つまり 60 %です。電力で確かめると、皮相電力は 24×10=240 VA、抵抗で消費する電力は 24×6=144 W で、144÷240=0.6 になります。
並列回路では、力率=抵抗に流れる電流÷全電流、と覚えます。
ほかの選択肢の解説
- イ43:43 は 6÷(6+8)=0.43 とした値です。位相が 90 度ずれた2つの電流を 6+8=14 A と足し算してしまった誤りで、直角三角形で合成すると全電流は 10 A です。
- ハ75:75 は 6÷8=0.75 とした値です。分母に全電流ではなくコイルの電流を使っています。力率は、電源から流れる全電流 10 A を分母にして求める割合です。
- ニ80:80 は 8÷10=0.8 とした値で、コイルの電流を全電流で割っています。これは無効分の割合にあたり、有効分の割合である力率とは別の量です。
出典:平成27年度上期第二種電気工事士筆記試験 問2(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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