令和4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
配電理論及び配線設計
電力損失に関する問題
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図のような単相3 線式回路で,電線1 線当たりの抵抗が0.1 Ω,抵抗負荷に流れる電流がともに20 A のとき,この電線路の電力損失[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40
- ロ69
- ハ80
- ニ120
答えと解説
✓ これが正解ハ80
解説
中性線の電流は0で、上下2本の損失80 Wです。
単相3線式(3本の線のうち中央を中性線にする方式)の電線路の電力損失を求める問題です。電力損失は、電線の抵抗で熱になって失われる電力で、1本ごとに(電流)²×(抵抗)で求めて足し合わせます。
図では、上側と下側の負荷にそれぞれ20 Aが流れています。2つの負荷の電流が等しいとき、中性線では逆向きの電流が打ち消し合って0 Aです。したがって損失が出るのは上下の2本で、1本の損失は 20²×0.1=40 W、2本で 40×2=80 W です。中性線の損失は 0²×0.1=0 W なので、全体も 80 W です。
肢を比べると、120 Wは3本とも20 Aとして 3×40 と数えた値で、中性線の電流が0になる点を見落としています。覚え方は、負荷がつり合った単相3線式では中性線の電流は0、です。
ほかの選択肢の解説
- イ40:40 Wは電線1本分の損失です。電流が流れる線は上と下の2本あるため、2本分を足さないと全体の電力損失にならず、この設問の答えにはなりません。
- ロ69:電線1本分の40 Wに1.73を掛けると69.2になりますが、この回路の損失とは結び付きません。単相3線式ですから、三相の式に使う√3は出てきません。
- ニ120:120 Wは、3本の電線すべてに20 Aが流れるとして 3×40 と数えた値です。負荷が等しければ中性線の電流は0になるため、この数え方は誤りです。
出典:令和4年度下期第二種電気工事士筆記試験(午後) 問7(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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