第一種電気工事士の過去問
令和5年度(2023年) 午前
一般問題 問3

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問題

第一種 電気工事士試験 令和5年度(2023年) 午前 一般問題 問3 (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12Ω、リアクタンス16Ω、電源電圧は96Vである。この回路の皮相電力[V・A]は。
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この過去問の解説 (1件)

01

皮相電力を求める問題です。

交流回路の問題であることに注意して解きましょう。

 

最初に回路全体に流れる電流Iを求めます。

I = √(IR2 + IL2)であるから、

I = √( (96/12)2 + (96/16)2 )

 = √(64 + 36)

 = 10[A] ・・・①

 

また、皮相電力PSは次式で求められます。

PS = VI[V・A] ・・・②

 

よって、①、②より

PS = 96×10 = 960

選択肢1. 576

不正解です。

選択肢2. 768

不正解です。

選択肢3. 960

正解です。

選択肢4. 1344

抵抗の計算を、直流回路と同じやり方でやるとこの答えになります。

今回は交流回路なので、不適切な解法です。

不正解です。

まとめ

この問題を解くにあたり、皮相電力や交流回路の基本を理解しているか確認しましょう。

 

交流回路では、電流や電圧をベクトルとして捉える考え方が大切です。

交流回路においては、コイルやコンデンサにかかる電流と電圧に90°の位相差が生じます。

具体的に言えば

・コイルにかかる電流は電圧と比べ90°位相が進む

・コンデンサにかかる電流は電圧と比べ90°位相が遅れる

ということです。

そのため、電流や電圧の大きさを知りたいときに、三平方の定理を使うことがあります。

(解説のI = √(IR2 + IL2)がその例の一つです。)

 

また、交流回路の電力には有効電力、無効電力、皮相電力の3種類があり、今回は皮相電力に関する問題でした。

 

交流回路の理論を細かく理解しようとすると、数学的な知識が必要になりますが、解き方や公式の暗記で乗り切るのもありだと思います。

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