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第二種電気工事士の過去問 令和3年度下期 午前 一般問題 問5

問題

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図のような三相負荷に三相交流電圧を加えたとき、各線に20Aの電流が流れた。線間電圧E[V]は。
問題文の画像
   1 .
120
   2 .
173
   3 .
208
   4 .
240
( 第二種 電気工事士試験 令和3年度下期 午前 一般問題 問5 )

この過去問の解説 (3件)

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正解は、 3  です。

問題は、3相交流のY(スター)結線の図になります。

Y(スター)結線の特徴は、2つあります。

①線電流と相電流が等しいということ。

※相電流とは、3相の中心点からインピーダンスを挟んだ直線部分に流れる電流を指し、

 線電流とは、始点からY結線に入るまでの直線部分に流れる電流を指します。

②線間電圧は、相間電圧の√3倍になるということ。

上記の特徴から、それぞれ6(Ω)のインピーダンスに対して20(A)が流れます。

よって、相間電圧は、オームの法則から6(Ω)×20(A)=120(V)になります。

又、Y(スター)結線では、線間電圧は、相間電圧の√3倍になる事から、

相間電圧は、√3×120(V)となり、

√3=1.7320508ですから、

線間電圧は、約208(V)となります。

よって、正解は、 3 です。

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正解は3になります。

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>

◯Y(スター)結線の線間電圧を計算出来る。

◯Y(スター)結線の線電流 I Lと相電流 I の関係性を理解している。

この必要知識に伴う計算式は下記です。

<必要計算式>

・Y(スター)結線の線電圧VL=√3 × 相電圧V

・Y(スター)結線の線電流 I L=相電流 I

√3は小数点第二位を四捨五入して1.73とします。

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。

まずY(スター)結線の相電圧Vを求めます。

線電流 I L=相電流 Iのため相電圧は、

20A × 6Ω=120V

よって線電圧は、

√3 × 120V=1.73× 120V=207.6V

正解は近似の208Vの3になります。

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1:×

2:×

3:○

4:×

図のような回路は、Y(スター)結線と呼ばれます。

Y結線の線間電圧Eは、√3×相電圧V で求められます。

単相の抵抗は10Ωであり、オームの法則に当てはめると、相電圧V=電流I×単相の抵抗R となり、以下のようになります。

V=IR=20×6=120[V]

線間電圧E=√3×相電圧V に当てはめると、以下のようになります。

E=√3×120

=1.73×120

=207.6

≒208[V]

よって、正解は3となります。

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