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7
配電理論及び配線設計
電力損失に関する問題
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図のような三相交流回路において,電線1線当たりの抵抗が0.2 Ω,線電流が15 A のとき,この電線路の電力損失[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。

- イ78
- ロ90
- ハ120
- ニ135
答えと解説
✓ これが正解ニ135
解説
三相の電力損失は 3×I²×r=3×15²×0.2=135 W です。
電線路の電力損失(電線の抵抗で熱になって失われる電力)は、1本あたり I²×r(電流の2乗×抵抗)です。三相3線式では電線が3本あり、どの線にも同じ15Aが流れるので、全体の損失は3本分を足して 3×I²×r になります。
数値を入れます。15Aの2乗は225、抵抗は1線あたり0.2Ωなので、1本の損失は225×0.2=45Wです。3本分は45×3=135Wです。
肢を式で見ると、78は3の代わりに√3を掛けた √3×15²×0.2=1.73×45≒78の値です。90は電線2本分の2×225×0.2=90で、単相2線式の考え方になっています。三相3線式では損失を計算する電線の数は3本なので、3を掛けます。電流が流れる電線の本数がそのまま掛ける数になる、と覚えておくと、単相2線式(2本)と取り違えません。
ほかの選択肢の解説
- イ78:78は、3本分の係数3の代わりに√3(1.73)を掛けた値です。√3は線間電圧と相電圧の換算で使うもので、電線路の損失は3本分の足し算なので3を掛けます。
- ロ90:90は電線2本分の2×15²×0.2から出る値で、単相2線式の損失です。この回路は3本の電線すべてに15Aが流れる三相3線式なので、3本分の135 Wになります。
- ハ120:120という値は、15Aと0.2Ωから三相3線式の損失の式(3×I²×r)に当てはめても出てきません。この式に入れると3×225×0.2=135 Wになります。
出典:令和3年度上期第二種電気工事士筆記試験(午前) 問7(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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