第三種電気主任技術者・2010年度・理論

2010年度 理論 問15(a)

図の平衡三相回路について、次の(a)及び(b)に答えよ。

端子a, cに 100100 [V] の単相交流電源を接続したところ、回路の消費電力は 200200 [W] であった。抵抗 RR [Ω\Omega] の値として、正しいのは次のうちどれか。

2010年度 理論 問15(a)の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2010年度 理論 問15(a)

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正答:(2)

要点

正解は(2)。単相接続時の計算 端子 a-c 間に 100 V を印加します。電流経路は、線抵抗 R/2R/2(行き) + 負荷抵抗 + 線抵抗 R/2R/2(帰り)です。負荷抵抗(デルタ結線された RR)の a-c 間の合成抵抗を求めます。

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単相接続時の計算
端子 a-c 間に 100 V を印加します。電流経路は、線抵抗 R/2R/2(行き) + 負荷抵抗 + 線抵抗 R/2R/2(帰り)です。
負荷抵抗(デルタ結線された RR)の a-c 間の合成抵抗を求めます。
端子 a-c 間には、直接接続された RR と、b端子を経由する R+R=2RR+R=2R の並列回路が見えます。
負荷の合成抵抗 Rload=R×2RR+2R=23RR_{load} = \dfrac{R \times 2R}{R + 2R} = \dfrac{2}{3}R
回路全体の抵抗 Rtotal=R2+23R+R2=R+23R=53RR_{total} = \dfrac{R}{2} + \dfrac{2}{3}R + \dfrac{R}{2} = R + \dfrac{2}{3}R = \dfrac{5}{3}R
消費電力 P=V2Rtotal=10025R/3=300005R=6000RP = \dfrac{V^2}{R_{total}} = \dfrac{100^2}{5R/3} = \dfrac{30000}{5R} = \dfrac{6000}{R}
200=6000R⇒R=30200 = \dfrac{6000}{R} \Rightarrow R = 30 [Ω\Omega]

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