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17
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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17 （訂正依頼・報告はこちら）
有効落差100m、使用水量20m3／sの水力発電所の発電機出力［MW］は。ただし、水車と発電機の総合効率は85％とする。
- 1.9
- 12.7
- 16.7
- 18.7
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この過去問の解説 （2件）
01
水力発電の出力の公式は以下になります。
P=9.8QHη[kW]=9.8QHη×10-3[MW]
Q…水量、H…有効落差、η…効率
頻出の問題なのでもちろん覚えるにこしたことはないですが、要するに9.8（重力加速度）と出てきた数値を全てかければいいだけです。
ｋ（キロ）、Ｍ（メガ）の換算が厄介なのですが、選択肢は素直なのでそこまで難しくないと思います。
単位の換算を間違えて効率を最後に掛け忘れるとこの値になりそうですが、ほかの選択肢に比べて異質なので間違えることはないと思います。
おそらく計算ミスをしてもこの値にはならないと思います。
正しく計算するとこの値になります。
効率を掛け忘れると近い値にはなりますが、この値にはならなそうです。
公式が分からなくなった場合、なんとなく「高さがある」「質量がある」からg=9.8[m/s2]が思い出せればよいと思います。
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02
水力発電の出力の公式はP=9.8×Q（H0-Hf）η［kW］です。
（Q:流量,H0:総落差,Hf:損失水頭,η:効率）
本問題では損失水頭について触れられていないため損失水頭Hf=０とします。
kWは10-3、MWは10-6を覚えて置きましょう。
この9.8についてですが、これは重力加速度からきています。
そのため公式の出し方として位置エネルギー公式W=mgH［J］でも出すことができます。
（m:1m3の水＝1000kg＝Q,g:重力加速度,H:有効落差）
公式よりP=9.8×Q（H0-Hf）η＝9.8×20×100×0.85＝16660kW＝16.66MW
誤りです。
誤りです。
正解になります。
誤りです。
公式を覚えることは大事ですがなぜその公式になるかの背景を理解するとより覚えが早くなります。
また公式と単位はセットで覚えてこそ意味があるので片方だけ覚えると計算ミスや引掛け問題で間違う可能性があるため注意が必要です。
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