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第二種電気工事士の過去問「第39370問」を出題

問題

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図のような単相3線式回路において、電線1線当たりの抵抗が0.1Ωのとき、a - b間の電圧[V]は。
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( 第二種 電気工事士試験 平成30年度下期 一般問題 )

この過去問の解説 (3件)

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「3」が正答です。

上側と下側のそれぞれの抵抗負荷には同じ電流の10Aが流れ、真ん中の中性線には電流が流れないため、中性線の電圧降下は考えず、電線に流れる電流と1電線の抵抗をかけることで電圧降下を求めます。

電線に流れる電流は10A、電線の抵抗は0.1Ωなので、電圧降下=10A×0.1Ω=1Vとなります。

従ってa-b間の電圧は105V-1V=104Vとなります。
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電圧降下に関する問題です。

この問題において、注目すべき部分は、上の抵抗負荷と下の抵抗負荷に流れている電流の値が等しいということです。このようなとき、真ん中の電線(中性線ともいいます。)に流れる電流はゼロになります。ゆえに、真ん中の電線は存在しないものとして考えてよいのです。

真ん中の電線は存在しないものとして考えるので、210(V)の電源に0.1(Ω)電線が2つと抵抗値が等しい抵抗負荷が2つ接続された直列回路になります。なお、ここで抵抗負荷の抵抗値が等しいと判断したのは、どちらの抵抗負荷にも同じ電流が流れているからです。また、この直列回路には10(A)の電流が流れています。

では、電線における電圧降下を考えましょう。電線の抵抗値は0.1×2=0.2(Ω)です。電線には10(A)流れていますから、オームの法則より
(電圧降下)=0.2×10=2(V)
となります。

そして、抵抗負荷にかかる電圧を考えます。2つの抵抗負荷には、電源の210(V)から電圧降下の2(V)を除いた208(V)の電圧がかかります。2つの抵抗負荷は、どちらも同じ抵抗値です。ゆえに2つの抵抗負荷にかかる電圧も等しくなります。よって1つの抵抗負荷には208(V)の半分の104(V)がかかります。

したがって正解は3番の104(V)です。
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正解は3.になります。

電圧降下の問題になります。

a-b間の前に抵抗0.1Ωがあるので、ここでの電圧降下は、

0.1[Ω]×10[A]=1[V]

また、中性線の抵抗の電圧降下は、電流が流れていないので考えません。

したがって、

105-1=104[V]

が正解になります。
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