第一種電気工事士の過去問 平成28年度（2016年） 一般問題 問4

消費電力(Ｐ)は「電圧の二乗/抵抗」で求めます。

Ｐ=V²/Ｒ
　=10000/10
　=1000(W)

この回路にはダイオードがある「半波整流回路」であり、抵抗10Ωでの消費電力は1/2になります。

なので500(W)が正解です。

この問題では、図のような1つのダイオードが接続されている半波整流回路における消費電力の値がいくつか訊いています。

ダイオードの特性として、交流電流における負の値については回路に流れず、正の値でしか流さないというものがあります。この特性により、通常の交流回路と比べ、消費電力が1/2になります。

これらを踏まえると、半波整流回路の抵抗Rで発生する消費電力Ｐ[W]は回路全体の電圧をVとした場合、次のように求められます。
P = 1/2×(V² / R)

上記の式に、問題で示された値を代入すると次のようになります。
P = 1/2×(100² / 10) = 1/2×(10000 / 10) = 1/2×1000 = 500[W]

よって正解は、3番になります。

図の回路は、単相半波整流回路と呼ばれるものです。

ダイオードの特徴は、負の電流を流さず正の電流のみを流すことです。

そのため、10Ωの抵抗には、負の電流が流れず、消費電力は半分となります。

10Ωの抵抗の消費電力は、ダイオードがない場合、

単なる直列抵抗が一つ接続された回路であることから、

V²/Rで表されます。

ただし、「ダイオードの電圧降下や電力損失を無視する」ことは必須条件です。

そのためダイオードがある場合の消費電力は、

消費電力(W)=V²/R/2=100²/10/2=500W

となります。

以上より、答えは3番となります。