平成27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6
配電理論及び配線設計
電圧に関する問題
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図のような単相2 線式回路で,c-c′ 間の電圧が99 V のとき,a-a′ 間の電圧[V]は。ただし,r は電線の抵抗[Ω]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

- イ102
- ロ103
- ハ104
- ニ105
答えと解説
✓ これが正解ニ105
解説
c側から順に電圧降下を足すと 99+2+4=105 V です。
単相2線式では、電流が行きと帰りの2本の電線を通るため、電線の電圧降下は往復分で 2×I×r になります。負荷側から電源側へさかのぼり、各区間の電圧降下を足していきます。
b-c間(とb′-c′間)にはc側の負荷の10 Aだけが流れ、降下は 2×10×0.1=2 V です。よってb-b′間の電圧は 99+2=101 V になります。次にa-b間(とa′-b′間)には、b側の負荷の10 Aとc側へ向かう10 Aを合わせた20 Aが流れ、降下は 2×20×0.1=4 V です。
したがってa-a′間の電圧は 101+4=105 V です。検算として、電線の電圧降下は全部で 2+4=6 V、負荷c-c′の99 Vと合わせて 99+6=105 V となり一致します。
覚え方は、2本分で2倍すること、電源に近い区間ほど電流が合流して多くなることです。
ほかの選択肢の解説
- イ102:102 Vは、電圧降下を往復の2本分でなく片側の1本分だけで計算した場合の値です。b-c間 10×0.1=1 V、a-b間 20×0.1=2 V で合計3 V、99+3=102 V になりますが、電線は行きと帰りの2本あるので足りません。
- ロ103:103 Vは、a-b間にも10 Aしか流れないとして往復で計算すると 2+2=4 V が加わり、99+4=103 V になる値です。しかしa-b間には2つの負荷の電流を合わせた20 Aが流れるので、降下は4 Vです。
- ハ104:104 Vは、この図の条件から導けない値です。99 Vに足す電圧降下を5 Vとする電流と本数の組合せは図の中にありません。b-c間の2 Vとa-b間の4 Vを足した6 V、つまり105 Vが正しい値です。
出典:平成27年度下期第二種電気工事士筆記試験 問6(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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