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第二種電気工事士の過去問 令和3年度上期 午後 一般問題 問4

問題

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図のような回路で、電源電圧が24V、抵抗R=4Ωに流れる電流が6A、リアクタンスXL=3Ωに流れる電流が8Aであるとき、回路の力率[%]は。
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( 第二種 電気工事士試験 令和3年度上期 午後 一般問題 問4 )

この過去問の解説 (3件)

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38
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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>

◯力率を計算出来る。

◯コイルは電力を消費しないことを理解している。

電流の向きが入れ替わる交流電流では、コイルやコンデンサの電力は、

電力を蓄える時と放出する時を繰り返し、消費電力はゼロとなります。

コイルやコンデンサは無効電力Q[var]といいます。

この必要知識に伴う計算式は下記です。

<必要計算式>

・力率[%]=有効電力P[W]/皮相電力S[V・A]

有効電力P[W]は、負荷で消費される電力です。

皮相電力S[V・A]は、交流電源から送られる電力です。

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。

この回路で電力を消費するのはRのみなので、この回路の有効電力P[W]は、

有効電力P[W]=24[V]× 6[A]=144[W]

交流電源から送られる皮相電力S[V・A]は、

皮相電力S[V・A]=24[V]×10[A]=240[W]

力率の式に当てはめると、

力率=144[W]/240[W]× 100[%]=60[%]

よって正解は2となります。

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2
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1:×

2:○

3:×

4:×

力率は以下の式で求められます。

力率[%]=有効電力P÷皮相電力S×100

有効電力Pは負荷(抵抗)部分で消費される電力ですので、

P=IER=6×24=144[W]

となります。

一方、皮相電力は電源からの電力ですので、

S=IE=24×10=240[W]

となります。

これらから力率を求めると以下のようになります。

力率[%]=P/S=144/240×100=60[%]

よって、正解は2となります。

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1
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正解は、 2 です。

コイルと抵抗がある並列回路での力率を求める問題です。

力率とは、交流回路において供給電力がどの位無駄なく有効に利用

されているかの指標になります。供給電力は皮相電力(VA)に相当し、

有効電力(W)は、抵抗で消費される電力の事です。

力率が100%に近くなる程、無駄のない電気の使い方をしているといえます。

因みに、コイル、コンデンサで消費される電力は、無効電力(var)といいます。

力率を求める式は、下記になります。

力率(%)=(有効電力/皮相電力)×100

上記を踏まえて、解答いたします。

①この回路の有効電力を求めます。

抵抗Rには、6Aの電流が流れています。並列回路ですので、抵抗に24Vが

かかっています。6A×24V=144Wとなり、有効電力は、144Wとなります。

②この回路の皮相電力を求めます。

皮相電力は、この回路に流れる電流値と電源電圧を乗じますので、

10A×24V=240VAとなり、皮相電力は、240VAになります。

③力率を求めます。

力率は、(有効電力/皮相電力)×100で求まりますので、

(144W/240VA)×100=60 よって、力率は、60%となります。

正解は、 2 です。

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