第二種電気工事士の過去問 令和3年度下期 午後 一般問題 問7

１：×

２：×

３：○

４：×

単相3線式の電力損失は以下の式で求められます。

P＝2rI²

　I：電流

　r：抵抗

公式に当てはめて、抵抗0.2Ωと電流10Aを代入します。

P＝2×0.2×10²

＝40[W]

よって、3が正解となります。

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＞

◯単相３線式の電圧降下を計算できる。

◯電力を計算できる。

この必要知識に伴う計算式は下記です。

＜必要計算式＞

・単相３線式の電線の電圧降下＝電線の抵抗 r × 電流 I

・電力＝電圧V ×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。

抵抗負荷に流れる電流がともに10Aのため、中性線に流れる電流が０Aになります。

よって負荷までの電圧降下は負荷までの電線一本分の電圧降下になります。

電源から負荷までの電線１本と負荷から電源に戻る電線１本の合計２本分の電圧降下が生じます。

単相３線式の電線の電圧降下

＝電線の抵抗 r × 電流 I

＝０.２Ω × １０A＝２V

この電圧降下での電力損失は、

電力損失＝２V ×１０A＝２０W

この電力損失が２本の電線で起きるため、

２０W ×２＝４０W

よって正解は４０になります。

線抵抗による電力損失の問題です。

単相3線式の抵抗負荷には、同じ電流が流れていることから、回路は平衡状態にあります。平衡状態では、中性線には電流が流れません。

したがって、線抵抗による電力損失は、配線2本の線抵抗での電力損失となります。

1線当たりの線抵抗による電力損失 ΔP­­­­­­­ [W]は、抵抗 r [Ω]に対して、

配線に流れる電流を I [A]とすれば、

ΔP [W] ＝ r [Ω]×I² [A] ＝0.2 [Ω]×10² [A] ＝ 20 [W]

です。

配線は上側と下側の2線となるため、全体の電力損失は、

20 [W]×2 ＝ 40 [W]

となります。