第二種電気工事士の過去問 令和4年度下期 午前 一般問題 問4

交流回路において、抵抗とリアクタンスの直列接続なので

流れる電流の位相が変化します。

抵抗の端子転圧とリアクタンスの端子電圧は90度の位相差があります。

今回の問題は、回路に抵抗負荷とコイルが直列に配置された回路で、負荷に掛かる電圧を求める問題です。

抵抗 Rと、誘導性リアクタンス X_L 直列につながったときの、合成インピーダンス Z は、

Z＝√(R² ＋X_L² )

となります。計算すると、

Z＝√(12²＋16²)＝20 [Ω]

です。回路を流れる電流Iは、電源電圧をEとして、

I＝E／Z＝200 [V]／20 [Ω]＝10 [A]

となります。よって、抵抗にかかる電圧 Vは、

V＝10 [A]×12 [Ω]＝120 [V]

です。

抵抗とコイルを直接接続した回路の合成インピーダンスの公式を利用し、まずは回路全体の合成インピーダンスを明らかにします。

回路全体の合成インピーダンス（R　抵抗　X_Lコイル）

Z＝√(R² ＋X_L² )

Z＝√(12²＋16²)＝20　と分かります。

交流回路のオームの法則より

V＝IZより

200＝20×I

I＝10

よって、抵抗Rに流れる両端の電圧はオームの法則より

10×12＝120（V）となります。