令和4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
電線路に関する問題
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図のように,単相2 線式電線路で,抵抗負荷A,B,C にそれぞれ負荷電流10 A が流れている。電源電圧が210 V であるとき抵抗負荷C の両端電圧VC[V]は。ただし,r は電線の抵抗[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。
![1φ2W電源の電圧210 V。上下の電線にr=0.1 Ωの抵抗がそれぞれ3つずつ直列に入り,1つ目の抵抗の後に抵抗負荷A,2つ目の後に抵抗負荷B,3つ目の後に抵抗負荷Cが上下の電線の間に接続され,A,B,Cにはそれぞれ10 Aが流れる。Cの両端の電圧がVC[V]](/denko2/fig/2022r04kp-q006-1.png)
- イ198
- ロ200
- ハ202
- ニ204
答えと解説
✓ これが正解イ198
解説
電線の往復の電圧降下は12Vで、Cの両端電圧は198Vです。
単相2線式の電線路では電流が行きと帰りの2本の電線を通るので、電圧降下は往復分(電線抵抗の2倍)を考えます。各区間に流れる電流が違う点が要です。電源に最も近い区間にはA、B、Cの電流を合わせた30 A、次の区間にはBとCの20 A、最後の区間にはCだけの10 Aが流れます。
それぞれの区間の往復の抵抗は 2×0.1=0.2 Ω です。電圧降下は 0.2×30+0.2×20+0.2×10=6+4+2=12 V になります。
したがってCの両端電圧は 210-12=198 V です。Cの負荷電流10 Aだけで区間を計算せず、電源側の区間ほど大きな電流が流れていることを数え漏らさないのが、間違えやすいところです。
覚え方は、電源に近い区間ほど電流が重なる、往復2本ぶんの抵抗を掛ける、の二点です。
ほかの選択肢の解説
- ロ200:200 V は、最後の区間の電圧降下2 Vを数えなかった値で、負荷Bの両端電圧にあたります。負荷Cはさらに先にあり、Cの手前の電線の降下も差し引く必要があります。
- ハ202:202 V になる計算(降下8 V)は、この図の電流の組合せからは導けません。区間ごとに30 A、20 A、10 Aの電圧降下を足すと12 Vで、8 Vにはなりません。
- ニ204:204 V は、往復のうち片道の電線だけで降下を数えた場合の値です。0.1×(30+20+10)=6 V を引いたことになりますが、帰りの電線にも同じ降下があります。
出典:令和4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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