第二種電気工事士の過去問
令和5年度下期 午後
一般問題 問7
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問題
第二種 電気工事士試験 令和5年度下期 午後 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（電源電圧210／105V）において、抵抗負荷A20Ω、B10Ωを使用中に、図中の✕印点Pで中性線が断線した。断線後の抵抗負荷Aに加わる電圧［V］は。
ただし、断線によって負荷の抵抗値は変化せず、どの配線用遮断器も動作しなかったものとする。
ただし、断線によって負荷の抵抗値は変化せず、どの配線用遮断器も動作しなかったものとする。
- 70
- 105
- 140
- 210
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この過去問の解説 （3件）
01
中性線が断線した時の回路を書いてみるとわかりやすくなります。
単相3線式回路の回路が抵抗AとBが直列に並んで、
回路全体に210Vがかかる回路になります。
この状態で抵抗負荷Aにかかる電圧は分圧の法則を用いると
以下の様になります。
210×(20 ÷(20＋10))=140[V]
不正解です。
この値は抵抗負荷Bにかかる電圧です。
不正解です。
正解です。
不正解です。
この値は回路全体の電圧です。
第2種電気工事士試験では中性線が断線した場合の
電圧や電流の変化を問われる問題が出題されますが、
回路を書くことでわかりやすくなります。
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02
中性線が断線する前は、単相3線式配線は、平衡状態にあるため、負荷Aも負荷Bも同じ電圧 105 [V]が掛かっています。
中性線が断線すると、不平衡状態となって、負荷抵抗の大きさに応じて負荷電圧が掛かります。
A－B間で210 [V]流れているため、不平衡時には、負荷Aの電圧VA、負荷Bの電圧VB とすると、
VA ＋ VB ＝210 [V]、VA：VB ＝20：10＝2 : 1
よって、VA ＝210×2/3 ＝140 [V]、VB ＝210×1/3 ＝70 [V] です。
誤
負荷Bの電圧になります。
誤
中性線が断線する前の平衡状態時の電圧です。
正
VA ＝210×2/3 ＝140 [V] より、140 Vです。
誤
Ａ－Ｂ間の電圧です。
図は単相3線式の配線図です。実配線に沿った書き方なのですが、良く見慣れた図に直すと、下図のようになります。
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03
断線した場合、それぞれの抵抗値はどのような変化が起きるかを理解できないと解けない問題ですが、逆に意味が分かれば非常に単純な問題なので、この手の問題は慣れるのが肝心です。
この値は抵抗負荷Ｂの電圧となるので誤りです。
計算してもこの数値にはなりません。
中線線が断線した場合、抵抗負荷ＡとＢが繋がり、純粋な直列回路となります。
まず抵抗値は直列回路の合成抵抗なので20+10＝30Ωとなり、ここから電流値を求めると210÷30＝7Ａとなります。
ここで問題の抵抗負荷Ａにかかる電圧はＩＲより7ｘ20＝140Ｖとなります。
計算してもこの数値にはなりません。
断線する位置によって問題の難易度が変わりますが、大抵は中線線が断線するパターンが多いので、その場合、全体を見てみてどのような回路になっているか確認する事が大切です。
不安であれば余白に一度回路を書いて解いていきましょう。
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