令和3年度下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5
電気に関する基礎理論
三相に関する問題
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図のような三相3線式回路に流れる電流I[A]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。
![3φ3W電源の各線間の電圧が200 V。3本の線のうち上の線に電流I[A]が流れる。負荷は10 Ωの抵抗3本の一端が1点で結ばれ,他端がそれぞれの線に接続されるY結線](/denko2/fig/2021r03sp-q005-1.png)
- イ8.3
- ロ11.6
- ハ14.3
- ニ20.0
答えと解説
✓ これが正解ロ11.6
解説
Y結線の相電圧200/1.73を10Ωで割り、11.6 Aです。
三相交流のY結線(スター結線)では、3つの負荷の一端を1点に結び、他端を各線につなぎます。線と線の間の電圧(線間電圧)は200 Vですが、負荷1つにかかる電圧(相電圧)は、線間電圧÷√3になります。
【注】の値√3=1.73を使うと、相電圧は200÷1.73=115.6 Vです。負荷は各相10 Ωなので、線に流れる電流Iは、Y結線では相電流に等しく、I=115.6÷10=11.56 A、つまり約11.6 Aです。まとめて式にすると、I=200÷(1.73×10)=200÷17.3=11.56 Aです。
20.0 Aとする肢は、線間電圧200 Vがそのまま10 Ωに加わるとして200÷10とした値で、負荷1つには200 Vはかからないことを見落としています。8.3や14.3とする肢は、この回路の数値から導けません。Y結線は、負荷がかかる電圧が線間電圧の1/√3になる、と覚えます。
ほかの選択肢の解説
- イ8.3:8.3 Aという値は、200 V、10 Ω、√3=1.73の組合せのどの式からも出てきません。Y結線の相電圧115.6 Vを10 Ωで割る手順で求めれば、11.6 Aとなります。
- ハ14.3:14.3 Aも、200 V、10 Ω、√3=1.73からどの割り算や掛け算を組み合わせても導けない値です。相電圧を求めて10 Ωで割る正しい手順、200÷(1.73×10)では11.6 Aにしかなりません。
- ニ20.0:20.0 Aは、線間電圧200 Vをそのまま10 Ωにかけた200÷10の値です。Y結線では各負荷にかかる電圧は線間電圧の1/√3の約115.6 Vなので、電流は20 Aより小さくなります。
出典:令和3年度下期第二種電気工事士筆記試験(午後) 問5(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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