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7

✓ これが正解ハ40

解説

中性線の電流が0なので外線2本の損失40 Wです。

単相3線式は、100 Vの負荷を2つ使い、真ん中の中性線を共用する配電方式です。上下の負荷の電流が同じ大きさのとき、中性線には両方の電流が逆向きに流れ込んで打ち消し合うので、中性線の電流は0 Aになります。

この問では、上下の負荷にどちらも10 Aが流れているので、中性線の電流は10－10＝0 Aです。電流が0なら、中性線の抵抗0.2 Ωでの電力損失もありません。電流が流れるのは外側の2本の線だけで、電線1本の損失は I²×r＝10²×0.2＝20 W、2本分で20×2＝40 Wとなります。

80とする肢は、20 Wを4本分と数えたような値で、電流が流れない中性線まで損失に入れています。4とする肢は、0.2×10＝2 Vを2本分足した電圧降下の数字で、電力の単位になっていません。8とする肢は、この回路の値からは導けません。覚え方は、釣り合った単相3線式は中性線の電流ゼロ、損失は外線2本だけ、です。

ほかの選択肢の解説

• イ4：4という値は、外線1本の電圧降下0.2×10＝2 Vを2本分足した合計と一致しますが、これは電圧の値です。問われているのは電力損失なので、電流の2乗に抵抗を掛ける計算が必要です。
• ロ8：8という値は、10 A、0.2 Ω、本数のどの組合せの電力の式からも出てきません。電力損失は電流の2乗に抵抗を掛けて求め、電流が流れる外線2本だけを足せば40 Wです。
• ニ80：80 Wは、外線の損失20 Wを4本分に数えた値になります。実際に電流が流れるのは外側の2本だけで、電流が0のはずの中性線の損失は入らないため、40 Wが正しい値です。