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。
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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。

選択肢1. 240

I=4[A]となるとこの値になりますが不正解です。

選択肢2. 288

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。

選択肢3. 505

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。

選択肢4. 540

こちらが正解となります。

まとめ

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。

選択肢1. 240

この値は出ませんので誤りです。

選択肢2. 288

XL-XC=8Ωで無効電力Q=V2/Xが288Ωとなりますが誤りです。

選択肢3. 505

この値は出ませんので誤りです。

選択肢4. 540

これが正解です。

まとめ

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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