令和5年度下期第二種電気工事士学科試験(午前)(電気技術者試験センター)問5
電気に関する基礎理論
断線に関する問題
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- イE/(2R)
- ロE/(√3R)
- ハE/R
- ニ3E/(2R)
答えと解説
✓ これが正解ハE/R
解説
断線してもa−c間の抵抗には線間電圧Eが加わり、I=E/Rです。
三相3線式の負荷が三角(Δ)結線のとき、各抵抗には電源の線間電圧Eがそのまま加わります。この図でb点につながる線が断線すると、電源につながっているのはa線とc線の2本だけになります。
a-c間の抵抗Rは、断線した線を通らず、a線とc線に直接つながっています。したがって、この抵抗には断線の前後を問わずEが加わり、電流はオームの法則から I=E÷R=E/R です。一方、a-b間とb-c間の2つの抵抗は直列につながって2Rとなり、a-c間の抵抗と並列になりますが、そちらには E/(2R) が流れるだけで、a-c間の抵抗の電流には影響しません。
ポイントは、電圧が変わらなければ電流も変わらないという点です。並列になった枝には、他の枝の状態に関係なく、同じ電圧が加わる、と覚えておきます。
ほかの選択肢の解説
- イE/(2R):E/(2R)は、断線で直列になったa-b間とb-c間の抵抗(合計2R)に、電圧Eを加えたときの電流です。a-c間の抵抗Rを流れる電流とは、別の枝を流れる電流です。
- ロE/(√3R):E/(√3R)は、Y結線の負荷の1相に流れる電流を表す式です。この図は三角結線で、a-c間の抵抗には線間電圧Eが直接加わるので、√3が付く理由がありません。
- ニ3E/(2R):3E/(2R)は、a-c間の電流E/Rと、直列の枝の電流E/(2R)を足した、電源側から流れ込む合計の電流です。設問が聞いているのは、抵抗R1個を流れる電流です。
出典:令和5年度下期第二種電気工事士学科試験(午前) 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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![3φ3W電源で各線間の電圧はE[V]。電源の3本の線はそれぞれ点a・点c・点bにつながり,a-b間・b-c間・c-a間にそれぞれ抵抗R[Ω]がある三角形の結線の負荷。点bへの線に×印の断線箇所がある。a-c間の抵抗に流れる電流をI[A]とする](/denko2/fig/2023r05sa-q005-1.png)