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） 午後 一般問題 問17 （訂正依頼・報告はこちら）
水力発電の水車の出力Pに関する記述として、正しいものは。ただし、Hは有効落差、Qは流量とする。
- PはQHに比例する。
- PはQH2に比例する。
- PはQHに反比例する。
- PはQ2Hに比例する。
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この過去問の解説 （2件）
01
水力発電の出力に関する公式は以下の通りです。
P=9.8×QHη
（η…効率）
従って、PはQHに比例します。
こちらが正解となります。
計算問題も出力されるため、P=9.8QHηの式は覚えておきましょう。
9.8は重力加速度です。
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02
水力発電の出力の公式はP=9.8×Q（H0-Hf）η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。
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）
この通りなので問題ありません。
有効落差に2乗はしませんので誤りです。
反比例はしないので誤りです。
流量に2乗はしないので誤りです。
水力発電の公式は簡単ですが、もし忘れた場合、高い場所から水を落として発電するイメージは掴みやすいと思います。
位置エネルギーを使うと覚えておけばW=mgHから導くことができます。
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