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第二種電気工事士の過去問 令和3年度上期 午前 一般問題 問6

問題

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図のような単相3線式回路で、スイッチaだけを閉じたときの電流計(A)の指示値I1[A]とスイッチa及びbを閉じたときの電流計(A)の指示値I2[A]の組合せとして、適切なものは。
ただし、(H)は定格電圧100Vの電熱器である。
問題文の画像
   1 .
I1:2  I2:2
   2 .
I1:2  I2:0
   3 .
I1:2  I2:4
   4 .
I1:4  I2:0
( 第二種 電気工事士試験 令和3年度上期 午前 一般問題 問6 )

この過去問の解説 (3件)

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I1の求め方

スイッチaを閉じると、上側のHのみに電流が流れます。

 このとき電圧Vは100V、負荷Pは200Wなので

  P=VIに代入し、

  I1=2 と計算できます。

I2の求め方

 単相3線式回路の上下の負荷が同じであるとき、真ん中の線(中性線)の電流は0になるので、スイッチaとbの両方を閉じると、中性線には電流が流れません。

 よってI2は0Aです

よって正解は2です。

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正解は2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3線式の中性線を理解している。

単相3線式は、一般の住宅内で100[V]と200[V]の両方を

使えるようにした配電方式です。

この単相3線式に接続された負荷の値が同じ時は、

中性線に電流は流れません。

接続された負荷の値が異なる場合は、それぞれの負荷に流れる電流値の差が

中性線に流れます。その時の電流の向きは電流値が大きいほうの向きと同じになります。

それでは上記の必要知識を使って問題を解いていきまます。

スイッチaだけを閉じた時、回路は電源100[V]が負荷200[W]にかかり、電流計にはこの負荷に流れる電流値が表示されます。

その電流値は、I=P/Vから

200[W]/100[V]=2[A]

スイッチaとスイッチbを閉じた時、単相3線式配線になります。

負荷の値はともに200[W]で同じなので、中性線に電流は流れず、

電流計の表示はゼロになります。

よってスイッチaだけ閉じた場合の電流計に表示される電流は2[A]、

スイッチaとスイッチbを閉じた場合の電流計に表示される電流は0[A]になり、正解は2です。

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正解は2です。

この問題は、中性線の電流計の指示値の組み合わせを求める

問題です。

中性線の電流計は上下の電流の差を表示します。

I1

スイッチaを閉じると上の200wの抵抗に電流が流れるので、

I=P/V より上の回路に流れる電流をIaとすると

Ia=200/100=2A になります。

下の回路には電流が流れないので、

下の回路の電流をIbとすると

Ib=0 になります。

I1は電流IaとIbの差を表示するので、

I1=Ia-Ib

I1=2-0=2A となります。

I2の場合は、

上の回路は同じくIa=2Aで、

スイッチbが閉じると下の200wの抵抗にも電流が流れるので、

Ib=200/100=2A となります。

I2=Ia-Ib

I2=2-2=0 となります。

よって答えは2となります。

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