第二種電気工事士の過去問 平成31年度上期 一般問題 問6

電圧降下に関する問題です。

まずは、電線に流れている電流について考えましょう。
右側の抵抗負荷に10(A)の電流が流れています。ゆえに、b-c間の電線とb'-c'間の電線には10(A)の電流が流れています。
また、a-b間の電線とa'-b'間の電線には、右側の抵抗負荷と左側の抵抗負荷を流れる電流の和である15(A)が流れています。

次にオームの法則を用いて各電線にかかる電圧を求めます。計算すると以下のようになります。
(b-c間の電圧)=10(A)×0.1(Ω)=1.0(V)
(b'-c'間の電圧)=10(A)×0.1(Ω)=1.0(V)
(a-b間の電圧)=15(A)×0.1(Ω)=1.5(V)
(a'-b'間の電圧)=15(A)×0.1(Ω)=1.5(V)

最後にa-a'間の電圧を求めます。
a-a'間の電圧は、a-b間、b-c間、b'-c'間、a'-b'間の電圧と右側の抵抗負荷にかかる電圧を足し合わせたものです。
つまり
(a-a'間の電圧)=1.5+1.0+1.0+1.5+100=105(V)
となります。

ゆえに正解は4番の105(V)です。

１：×
２：×
３：×
４：○

まず、b-c-c'-b'間の回路に注目します。

b-c間の抵抗に10Aの電流が流れているので、ここにかかる電圧は以下の式になります。
　V＝IR
　　＝10×0.1
　　＝1 [V]
c'-b'間の抵抗にかかる電圧も同様に求め、1 [V]となります。

続いて、a-b間とb'-a'間に注目すると、こちらはb-b'間とc-c'間を流れる電流の和である15 [A]が流れています。

こちらも同様にa-b間の抵抗にかかる電圧を求めると以下のようになります。
　V＝IR
　　＝15×0.1
　　＝1.5 [V]
b'-a'間も同様に求めると、1.5 [V]となります。

a-a'間にかかる電圧は、回路全体にかかる電圧と、それぞれの抵抗にかかる電圧の和となり、以下のようになります。
a-a'間の電圧＝回路にかかる電圧＋(b-c間の電圧)＋(c'-b'間の電圧)＋(a-b間の電圧)＋(b'-a'間の電圧)
　　　　　　　＝100＋1＋1＋1.5＋1.5
　　　　　　　＝105 [V]

よって、4が正解となります。

正解は４です。

この問題は出題科目「電気の基礎理論」からの出題です。

この問題では下記の知識を求められています。

＜必要知識＞

◯単相２線式の電圧降下を計算できる。

この必要知識に伴う計算式は下記です。

＜必要計算式＞

・単相２線式の電線の電圧降下＝２× 電線の抵抗 r × 電流 I

それでは上記の必要知識及び計算式を使って問題を解いていきます。

まず２つの抵抗負荷に５［A］と１０［A］が流れているので、

電源から送り出される総電流は、

５［A］＋１０［A］＝１５［A］になります。

この１５［A］が流れる電線の電圧降下を計算します。

２× ０.１［Ω］× １５［A］＝３［V］になります。

次に１０Aが流れる電線の電圧降下を計算します。

２× ０.１［Ω］× １０［A］＝２［V］になります。

抵抗負荷にかかる電圧は１００［V］のため、この電圧に電線の電圧降下分を足すと、

３［V］＋２［V］＋１００［V］＝１０５［V］

よって正解は４になります。