平成30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
電圧降下に関する問題
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図のように,電線のこう長8 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

- イ1
- ロ2
- ハ3
- ニ4
答えと解説
✓ これが正解イ1
解説
電流20 A×往復の電線抵抗0.0512 Ωで約1 Vです。
電圧降下とは、電線の抵抗に電流が流れることで、電線の途中で失われる電圧です。降下が大きいと負荷にかかる電圧が下がるため、配線では小さく抑えます。電圧降下=電流×電線の抵抗で求めます。単相2線式は行きと帰りの2本に電流が流れるので、抵抗は2本分を数えます。
まず電流は I=P÷V=2 000÷100=20 A です。電線の抵抗は1 000 m当たり3.2 Ωなので、8 mでは 3.2×8÷1 000=0.0256 Ω、2本分で 0.0256×2=0.0512 Ω になります。電圧降下は 20×0.0512=1.024 V で、選択肢の中では1 Vです。
間違えやすい点は、こう長8 mが片道の長さで、往復では16 m分になることです。電圧降下は電流×往復の電線の抵抗、と覚えます。
ほかの選択肢の解説
- ロ2:2 Vになるには、20 Aが流れる電線の抵抗の合計が0.1 Ω必要です。実際の往復の抵抗は0.0512 Ωで、電圧降下は約1.02 Vにとどまるため、2という値はこの条件から出てきません。
- ハ3:3 Vになるには、同じ20 Aで電線の抵抗の合計が0.15 Ω必要です。この配線の抵抗はその3分の1ほどしかなく、計算結果は約1.02 Vなので、3 Vは導けない値です。
- ニ4:4 Vになるには、20 Aの電流で電線の抵抗の合計が0.2 Ω必要です。この配線の長さと抵抗の値から計算すると約1.02 Vで、4 Vという値は条件を変えずには出てきません。
出典:平成30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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