平成30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6

配電理論及び配線設計

電圧降下に関する問題

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図のように，電線のこう長16 mの配線により，消費電力2 000 Wの抵抗負荷に電力を供給した結果，負荷の両端の電圧は100 Vであった。配線における電圧降下［V］は。ただし，電線の電気抵抗は長さ1 000 m当たり3.2 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

答えと解説

✓ これが正解ロ2

解説

往復2本分で2×20 A×0.0512 Ω＝約2 Vです。

単相2線式の電圧降下は、電線の抵抗と電流の積を、往復の電線2本分で数えて求めます。まず負荷の電流は、電力÷電圧＝2000÷100＝20 Aです。次に電線1本の抵抗は、1000 m当たり3.2 Ωなので、16 mでは 3.2×16÷1000＝0.0512 Ωです。

電線は行きと帰りの2本あるので、電圧降下は 2×20×0.0512＝2.048 V、約2 Vになります。負荷の両端が100 Vのとき、電源側は約102 Vということです。電圧降下が大きいと、負荷にかかる電圧が下がって、器具が正しく働かなくなるおそれがあります。

こう長（片道の長さ）16 mは片道なので、電圧降下は2×I×R と往復の2倍をかける、が単相2線式の覚え方です。電流を電力÷電圧で出す手順も忘れないようにしましょう。

イ1：1 Vは、電線1本分（片道）だけで計算した値で、20 A×0.0512 Ω＝約1 Vです。電流は行きと帰りの2本の電線を流れるので、電圧降下は2本分を数える必要があります。
ハ3：3 Vは、20 A・0.0512 Ωから往復2本分を数えても2.05 Vにしかならず、導けない値です。電圧降下は電線の抵抗と電流で決まり、それ以上にはなりません。
ニ4：4 Vとするには、電線4本分に当たる計算が必要です。この図は往復2本の配線なので、すでに行きと帰りを数えており、さらに2倍にする根拠はありません。

出典：平成30年度上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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