令和3年度上期第二種電気工事士筆記試験（午後）（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100 V のとき，a－a′間の電圧［V］は。ただし，r₁及びr₂は電線の電気抵抗［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

なお，選択肢が数値の場合は最も近い値を選びなさい。

答えと解説

✓ これが正解ロ102

解説

往復の電圧降下を足して、a－a′間は102 V。

電線にも抵抗があるので、電流が流れると電線の中で電圧が下がります（電圧降下）。単相2線式では、行きの線と帰りの線の両方で下がるので、電線1本の抵抗の2倍で考えます。電源側の電圧は、負荷側の電圧に各区間の電圧降下を足して求めます。

c－c′間の負荷は100 Vで5 A です。b－c間（とb′－c′間）の往復の抵抗は 0.1×2＝0.2 Ω で、ここに5 Aが流れるので降下は 5×0.2＝1 V です。したがって b－b′間の電圧は 100＋1＝101 V です。

次に a－b 間には、b－b′間の負荷の5 Aとその先の5 Aを合わせた10 Aが流れます。往復の抵抗は 0.05×2＝0.1 Ω なので、降下は 10×0.1＝1 V です。よって a－a′間の電圧は 101＋1＝102 V になります。覚え方は、電源に近い区間ほど流れる電流が多い、です。

イ101：101 Vは、b－b′間の電圧です。c－c′間の100 Vに、b－c間の往復の電圧降下1 Vを足しただけで、電源側のa－b間の区間で下がる1 Vが入っていません。
ハ103：103 Vだと電圧降下の合計が3 Vになりますが、この回路の降下は b－c 間の1 Vと a－b 間の1 Vで、合計2 Vです。往復の抵抗と電流から計算すると3 Vは出てきません。
ニ104：104 Vだと電圧降下の合計が4 Vになりますが、実際の合計は2 Vです。a－b間の電流を5 Aや10 Aのどちらに見ても、降下は0.5 Vか1 Vなので、4 Vにはなりません。

出典：令和3年度上期第二種電気工事士筆記試験（午後）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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