令和3年度下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
消費電力に関する問題
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図のような抵抗とリアクタンスとが直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。

- イ600
- ロ800
- ハ1 000
- ニ1 250
答えと解説
✓ これが正解ロ800
解説
I=100÷10=10 A、P=I²R=10²×8=800 W です。
抵抗とコイル(リアクタンス)が直列の交流回路では、電力を消費するのは抵抗だけで、リアクタンスは電力を消費しません。消費電力[W]は、電流の2乗×抵抗で求めます。
まず、回路全体の抵抗にあたるインピーダンスは Z=√(8²+6²)=√(64+36)=√100=10 Ω です。電流は I=100÷10=10 A です。消費電力は P=I²R=10²×8=800 W になります。
力率(皮相電力のうち実際に仕事をする割合)で確かめても同じです。力率は R÷Z=8÷10=0.8、皮相電力は 100×10=1 000 VA ですから、1 000×0.8=800 W です。
覚え方は、直列の電流を先に求め、消費電力は抵抗にだけ I² を掛ける、です。
ほかの選択肢の解説
- イ600:600 W は、電流10 A の2乗にリアクタンス6 Ω を掛けた 10²×6 の値です。リアクタンスは電力を消費せず、電源との間で電力をやり取りするだけなので、消費電力には使えません。
- ハ1 000:1 000 W は、電源電圧100 V に電流10 A を掛けた皮相電力(単位は VA)の値です。実際に消費されるのは力率0.8を掛けた分だけなので、消費電力にはなりません。
- ニ1 250:1 250 W は、電源電圧100 V の2乗を抵抗8 Ω だけで割った 10 000÷8 の値です。抵抗にかかる電圧は 10×8=80 V で100 V ではないので、この式は使えません。
出典:令和3年度下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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