第二種電気工事士の過去問 令和4年度下期 午後 一般問題 問4
この過去問の解説 (3件)
今回の問題は、交流回路の力率を求める問題です。
回路全体を流れる電流をI [A]、電圧をV [V]とすれば、皮相電力は、
S(V・A)=V × Iです。
一方、抵抗Rで消費する電力が有効電力Pで、P(W)=I2 ×Rです。
力率は、有効電力と皮相電力の割合で、単位を%で表します。すなわち、
有効電力
力率=――――――× 100 [%]
皮相電力
です。
電流 I を求めるには、回路全体の抵抗が必要で、インピーダンスZと言い、
Z [Ω]=√(R2+X2)
で求められます。
したがって、I=V/Z となります。
P (V/Z)2×R R 100 R
力率[%]=―――×100 =――――――×100=――×100=――――――[%]
S V × V/Z Z √(R2+X2)
×
○
計算に合った式です。
×
×
<参考>
コイルでの電力を無効電力と言い、単位を[var]で表します。コイルの電力を無効電力と言う理由は、コイルでは電力を消費せず、蓄えるからです。
力率はcosθで表し、S・cosθ=Pが成り立ちます。
交流回路における力率の定義は、(有効成分) / (皮相成分) です。
数式で表すと、cosθ = P/S = R/Z となります。
P : 有効電力 S : 皮相電力
インピーダンスは、Z = √ (R2+ X2) より、cosθ = R/√ (R2+ X2) となります。
題意より、単位を[%]にするために100をかけます。
上記説明より、誤りです。
正解です。
上記説明より、誤りです。
上記説明より、誤りです。
交流回路では皮相電力S[VA]に対して有効電力P[W]の割合である力率が発生します。
問題の回路図を見ると、交流電源、抵抗R、インダクタンスX(コイル)の直列回路になっており力率の公式は次のようになります。
力率=抵抗R[Ω]÷インピーダンスZ[Ω]‥①
インピーダンスZは次のようになります。
インピーダンスZ[Ω]=√(R2+X2)[Ω]
問題では力率[%]とあるので公式①に×100しなければなりません。
力率[%]=100R÷√(R2+X2)
以上のようになります。
上記の解説と一致しないので不適切です。
上記の解説と一致するので適切です。
上記の解説と一致しないので不適切です。
上記の解説と一致しないので不適切です。
交流回路の基本となる問題でもあるので、公式は暗記しておきましょう。問題によっては力率=有効電力÷皮相電力となるケースも出題されるかもしれないので合わせて覚えておいてください。
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