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令和3年度上期第二種電気工事士筆記試験(午前)(電気技術者試験センター)問4

電気に関する基礎理論

リアクタンスに関する問題

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図のような抵抗とリアクタンスとが並列に接続された回路の消費電力[W]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

なお,選択肢が数値の場合は最も近い値を選びなさい。

100 Vの交流電源に,16 Ωの抵抗と12 Ωのリアクタンス(コイルの記号)が並列に接続された回路
答えと解説

✓ これが正解ロ625

解説

電力を使うのは抵抗だけなので V²/R=625 W です。

交流回路で電力を消費するのは抵抗だけで、リアクタンス(コイルがもつ交流の流れにくさ)は電気を蓄えたり戻したりするだけで電力を消費しません。そのため、並列の抵抗とリアクタンスの回路でも、消費電力は抵抗の分だけを考えます。

並列回路では各部分に電源電圧100Vがそのまま加わります。16Ωの抵抗に流れる電流は100÷16=6.25Aで、消費電力は P=V²/R=100²÷16=10000÷16=625Wです。リアクタンスの12Ωは電力に関係しません。

肢を見ると、833はリアクタンス12Ωを抵抗のように扱った100²÷12の値です。1 042は、合成インピーダンス(抵抗とリアクタンスを合わせた流れにくさ)が16×12÷√(16²+12²)=9.6Ωなので、100²÷9.6≒1042となり、これは見かけの電力(皮相電力)です。電力を使うのは抵抗だけ、と押さえておけば625に決まります。

ほかの選択肢の解説

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出典:令和3年度上期第二種電気工事士筆記試験(午前) 問4(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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