第一種電気工事士の過去問
令和4年度(2022年) 午前
一般問題 問4
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問題
第一種 電気工事士試験 令和4年度(2022年) 午前 一般問題 問4 (訂正依頼・報告はこちら)
図のような交流回路において、抵抗R=15Ω、誘導性リアクタンスXL=10Ω、容量性リアクタンスXc=2Ωである。この回路の消費電力[W]は。
- 240
- 288
- 505
- 540
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この過去問の解説 (2件)
01
RLCの直列回路の場合、電流を基準に考えます。
したがって、図を見て、VR=102-48=54[V]としてはいけません。
電流を求める必要があります。
まず、合成リアクタンスを求めますが、これは単純に引き算になります、
X=XL-XC=8[Ω]
これより電流は
I=Vx/X=48/8=6[A]
直列回路なので抵抗にも6[A]が流れています。
消費電力[W]は有効電力のことなので、抵抗にかかっている電力だけを計算します。
P=I2R=6*6*15=540[W]
となります。
I=4[A]となるとこの値になりますが不正解です。
かなりの計算ミスをしないとこの値にはならないと思います。
こちらは505/15=33.666…となってしまうので計算したらこの値にはならないと思います。
こちらが正解となります。
直列回路は電流を基準に、並列回路は電圧を基準に
XcとXLは引き算
これだけ覚えておけば、多少の応用問題でも解けると思います。
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02
この問題は交流の問題です。
ぱっと見てRの抵抗値にかかる電圧を102V-48Vとしてはいけません。
ベクトル方向が異なります。
解き方ですが、まず抵抗にかかる電圧を求めます。
V=√VR2+VX2
VR=90
従って電力の公式より
P=V2/R=902/15=540Wとなります。
この値は出ませんので誤りです。
XL-XC=8Ωで無効電力Q=V2/Xが288Ωとなりますが誤りです。
この値は出ませんので誤りです。
これが正解です。
直流と同じような考え方をしないということが一番重要です。
直流は単純に足し引き算できますが、交流はベクトルを考え三平方の定理を主に用いて解いていきます。
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