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第二種電気工事士の過去問「第34017問」を出題

問題

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図のような三相3線式200Vの回路で、c - o間の抵抗が断線した。断線前と断線後のa - o間の電圧Vの値[ V ]組合せとして、正しいものは。
問題文の画像
   1 .
断線前116、断線後100
   2 .
断線前116、断線後116
   3 .
断線前100、断線後116
   4 .
断線前100、断線後100
( 第二種 電気工事士試験 平成29年度上期 一般問題 )

この過去問の解説 (3件)

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「1」が正答です。

断線前の電圧Vは三相負荷の相電圧となるため、相電圧と線間電圧の関係より断線間えの電圧は以下の通りになります。

断線前の電圧=200/√3≒116V ※√3≒1.73

断線後の回路は断線した回路の部分を除くと単相200V回路となり、抵抗Rは分圧されるため、電圧は100Vとなります。
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三相交流回路に関する問題です。

まずは、断線前のa - o間の電圧について考えます。

回路図のような結線の仕方をスター結線(星形結線)といいます。
スター結線における重要な公式が以下に示したものです。

線間電圧=√3×相電圧

この回路では、(線間電圧)=200(V)です。公式を用いると、(相電圧)=200/√3≒116(V)となります。相電圧は各抵抗にかかる電圧に等しいので、断線前のa - o間の電圧は116Vとなります。
※√3=1.73として計算しています。

次に、断線後のa - o間の電圧について考えましょう。

断線後は、200Vの電源に抵抗が2つ直列に接続された単相交流回路となります。2つの抵抗の大きさは等しいので、1つの抵抗にかかる電圧は200/2=100Vとなります。よって、断線後のa - o間の電圧は100Vです。

したがって、正解は1番です。
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三相3線式の電圧は相電圧と呼ばれます。
まずは相電圧を計算します。
図を見るとY結線(スター結線)という事がわかります。
Y結線の相電圧の求め方は公式を使って求められます。
線間電=√3×相電圧
が公式となりますので、これに数値を当てはめます。
問題の図より線間電圧が200Vである事がわかるので。
200V=√3×相電圧
相電圧=200v÷√3=200/1.73=115.6v
問題では四捨五入されてますので、断線前は116vという事になります。
断線後は3相が崩れ2本の線で分圧されるので電圧が下がります。
なので答えは【1】となります。


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