第一種電気工事士の過去問 令和4年度(2022年) 午後 一般問題 問5
この過去問の解説 (2件)
まず、相電圧を求めます。(RとLの1セットにかかる電圧)
これは線間電圧を1/√3したものになるので、200/√3[V]です。
1相のインピーダンスは、Z=√(82+62)=10[Ω]なので電流は
200/(10√3)=20/√3=[A]
よって
VR=8×20/√3=160/√3=160÷1.732..=92[V]
となります。
こちらが正解となります。
ポイントは
①線間電圧から相電圧を求める→√3分の1
②1相の合成インピーダンスを求める(3:4:5の関係)
③電流を求めてから抵抗にかかる電圧を求める
です。√3の計算が必要になりますが、ほかの選択肢はすべて160を2以上の値で割っているのであり得ない、ということが分かればざっくり求めることができると思います。
中性線を1本書いて単相回路として計算を行います。
公式として線間電圧=√3×相電圧を覚えているかがポイントになります。
まずインピーダンスZを計算します。
Z=√(R2+X2)=√(82+62)=10Ω
次に電圧を求めます。
線間電圧=√3×相電圧
相電圧=200/√3V
電流値を求めます。
I=V/Z=20√3/3A
最後にVRを求めます。
VR=I×R=92.26Vとなります。
線間電圧の公式を誤り線間電圧=3×相電圧にして計算した場合53.3Aとこの答えに近くなりますが誤りです。
計算ミスをしたとしてもこの答えは出ません。
中性線に1線を引いて計算をせず、8Ω→6Ω→6Ω→8Ω(抵抗→リアクタンス→リアクタンス→抵抗)の回路として計算してしまった場合こうなります。
Z=20Ωで電圧200V、I=10Aになるため、VR=80になりますがこれは誤りです。
正解になります。
この問題はスター結線の問題です。この時は中性線を1本書いて単相回路として計算を行うのが定石の問題です。
公式として線間電圧=√3×相電圧を間違えて覚えないように注意が必要です。
別にデルタ結線がありますが、その場合は線間電圧=相電圧ですので混同しないように注意してください。
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