電気入門
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令和2年度

問題6

図のような単相3線式配電線路において、負荷A、負荷Bともに負荷電圧100V、負荷電流10A、力率0.8（遅れ）である。
このとき、電源電圧Vの値［V］は。 ただし、配電線路の電線1線当たりの抵抗は0.5Ωである。
なお、計算においては、適切な近似式を用いること。


• イ.102
• ロ.104
• ハ.112
• ニ.120

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【解説】

負荷電圧100Vの時の電源電圧Vの値［V]を求める問題なので電圧降下を求めればいいことになります。

ここで重要なことは負荷A、負荷Bともに負荷電流10[A]で力率もともに力率0.8なので、真ん中の電線（中性線）には電流が流れていない事が分かります。
従って1相分だけの電圧降下を求めます。

電線1条分の電圧降下・・・・・・I(RcosΘ+XsinΘ)
より
10 x (0.5 x 0.8) = 4V
になりますので
負荷電圧100V + 電圧降下4V=電源電圧104Vになります。

【答え・ロ】

問題7

図のように、三相3線式構内配電線路の末端に、力率0.8（遅れ）の三相負荷がある。
この負荷と並列に電力用コンデンサを設置して、線路の力率を1.0に改善した。
コンデンサ設置前の線路損失が2.5kWであるとすれば、設置後の線路損失の値［kW］は。




ただし、三相負荷の負荷電圧は一定とする。

• イ.0
• ロ.1.6
• ハ.2.4
• ニ.2.8

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【解説】

電線路の電力損失はP＝3I²r[W]で表されます。
コンデンサ設置前と設置後の消費電力は等しい。

• コンデンサ設置前に配電電路に流れる電流・・・・I₁
• コンデンサ設置後に配電電路に流れる電流・・・・I

とすると
消費電力は以下の式になります。

コンデンサ設置後に流れる電流I[A]は
I=0.8I₁[A]
配電線路の電線1本当たりの抵抗をr[Ω]とすると、
コンデンサ設置前の線路損失は、次の式で求めることができます。

3I₁²r=2500[W]

次にコンデンサ設置後の線路損失は次のようになります。
3I₁²r=3(0.8I₁)²r=3x0.64I₁²r
=3I₁²r x 0.64=2500 x 0.64=1600[W]=1.6[kW]

【答え・ロ】

問題8

図のように、変圧比が6300/210Vの単相変庄器の二次側に抵抗負荷が接続され、その負荷電流は300Aであった。このとき、変圧器の一次側に設置された変流器の二次側に流れる電流I［A］は。



ただし変流器の変流比は20/5Aとし、負荷抵抗以外のインピーダンスは無視する。

• イ.2.5
• ロ.2.8
• ハ.3.0
• ニ.3.2

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【解説】

変圧器の一次側に流れる電流I₁[A]は
6300 x I₁ = 210 x 300
I₁ =10[A]
になります。
変圧器の変流比は20/5[A]となっていますので、二次電流は
10[A]×(5/20)=2.5[A]となります。

【答え・イ】

問題9

負荷設備の合計が500kWの工場がある。ある月の需要率が40%、負荷率が50%であった。この工場のその月の平均需要電力［kW］は。
• イ.100
• ロ.200
• ハ.300
• ニ.400

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【解説】

平均需要電力［kW］を求める問題です。
以下の公式を使います。

【答え・イ】

問題10

定格電圧200V、定格出力11kWの三相誘導電動機の全負荷時における電流［A］は。
ただし、全負荷時における力率は80%、効率は90%とする。
• イ.23
• ロ.36
• ハ.44
• ニ.81

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【解説】

三相誘導電動機の出力P₀[W]、入力P₁[W]は効率ηは次の関係式にあります。

電源電圧V[V]、負荷電流I[A]、力率をcosΘとすると、入力P₁は

【答え・ハ】

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