第二種電気工事士 過去問
令和3年度下期 午後
問7 (一般問題 問7)

このページは閲覧用ページです。
履歴を残すには、 「新しく出題する(ここをクリック)」 をご利用ください。

問題

第二種 電気工事士試験 令和3年度下期 午後 問7(一般問題 問7) (訂正依頼・報告はこちら)

図のような単相3線式回路において、電線1線当たりの電気抵抗が0.2Ω、抵抗負荷に流れる電流がともに10Aのとき、配線の電力損失[W]は。
問題文の画像
  • 4
  • 8
  • 40
  • 80

次の問題へ

正解!素晴らしいです

残念...

この過去問の解説 (4件)

01

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。

参考になった数51

02

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。

参考になった数20

03

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。

選択肢1. 4

×

誤りです。線抵抗による電圧損失と誤っているようです。

選択肢2. 8

×

誤りです。

選択肢3. 40

正解です。

選択肢4. 80

×

誤りです。

まとめ

<参考>

解説では、電力損失を、r・I2 としました。

電力の計算は、電圧×電流=(抵抗×電流)×電流=抵抗×電流 となります。

電力の計算は、試験の50問中にいくつか出てくる問題です。

電力=r・I2 と公式として覚えておけば、基本に立ち返って、計算する必要がなく効率的に問題に取り組めます。

参考になった数6

04

1. 電力損失の基本式を確認します。

ジュール損失は以下の式で求めます:

P=I2R

ここで:

I は電流 [A]

R は抵抗 [Ω]

 

2.中性線について考えます。

上段の負荷抵抗と下段の負荷抵抗には同じ大きさの電流が流れているので、中性線は無視することができます。

 

3.電力損失を計算します。

中性線は無視することができますので、

2本分の電力損失を計算します。

P = 102×0.2

2P = 2×102×0.2 = 40(W)

選択肢1. 4

上記の計算より誤りです。

選択肢2. 8

上記の計算より誤りです。

選択肢3. 40

上記の計算より正解です。

選択肢4. 80

上記の計算より誤りです。

参考になった数0