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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7

問題

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図のような単相3線式電路(電源電圧 210/105 V)において、抵抗負荷A 50Ω、抵抗負荷B 25Ω、抵抗負荷C 20Ωを使用中に、図中の×印点Pで中性線が断線した。断線後の抵抗負荷Aに加わる電圧[V]は。
ただし、どの配線用遮断器も動作しなかったとする。
問題文の画像
   1 .
0
   2 .
60
   3 .
140
   4 .
210
( 第一種 電気工事士試験 令和4年度(2022年) 午前 一般問題 問7 )
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この過去問の解説 (2件)

5

中性線が断線するとこの回路は、(抵抗Aと抵抗Bの直接抵抗)と(抵抗C)の並列回路になります。そして回路全体にかかっている電圧は210[V]です。

なので、抵抗AとBは2:1の比率なので、それぞれ140[V]と70[V]がかかっている、ということになります。

選択肢1. 0

抵抗Aの左側が電源の右側につながっており、抵抗Aの右側は抵抗Bを経由して電源の左側につながっています。従って0にはなりません。

選択肢2. 60

105[V]で計算すると70にはなりますが、計算ミスをしても60[V]にはならないように伺えます。

選択肢3. 140

解説の通り、この選択肢が正しいです。

選択肢4. 210

AとBが直列につながっているので、電圧降下が発生するので210[V]にはなりません。

ちなみに並列になっている抵抗Cは210[V]です。

まとめ

断線問題はいろいろな図で出題されていますが、等価回路を考えてみると簡単になりますので、一度余白に書いてみることをお勧めします。

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1

回路を見た時に難しく感じるかもしれませんが、簡易回路に書き直すことで分かりやすくまた計算ミスも防げます。

問題の図の左の線からRSTと名称をつけます。

S線が断線しているのでRとTの単相2線式210Vの回路となります。

抵抗AとBで直列回路を構成し、A+BとCが並列回路になることが分かります。

電圧はA+B部分とC部分で等しいため同じく210Vです。

あとは分圧の法則で問題を解きます。

V=A/(A+B)×210=140Vとなります。

選択肢1. 0

計算ミスをしたとしてもこの答えは出ません。

選択肢2. 60

Bの電圧がV=B/(A+B)×210=70Vで近い値ですが誤りです。

選択肢3. 140

正解になります。

選択肢4. 210

抵抗負荷Cの電圧が210Vです。計算ミスをしたとしてもこの答えは出ません。

まとめ

簡単に解ける問題でも整理することで計算ミスを少なくできるため、計算ミスをしやすい人はこういう書き直す癖をつけることで得点があがります。

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