第三種電気主任技術者・2025年度 上期・電力

2025年度 上期 電力 問13

三相3線式配電線により遅れ力率70%, W1W_{1} [kW][\text{kW}] の負荷に電力を供給している。負荷が遅れ力率91%, W2W_{2} [kW][\text{kW}] に変化したが線路損失は変わらなかった。W2W_{2} は W1W_{1} の何倍か。最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。ただし、負荷の端子電圧は変わらないものとする。

出典:第三種電気主任技術者 2025年度 上期 電力 問13

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正答:(2)

要点

正解は(2)。線路損失が同じなら線電流も同じなので、三相電力 W=3VIcos⁡θW=\sqrt{3}VI\cos\theta では W/cos⁡θW/\cos\theta が同じになります。力率が 0.7 から 0.91 に上がるため、送電電力は 0.91/0.7=1.30.91/0.7=1.3 倍です。

詳細解説を読む

この問題では、線間電圧・相電圧、線電流・相電流の関係を固定し、どの量を基準に式を立てるかを整理することがポイントです。

線路損失 PLP_L は電流 II の2乗に比例します(PL=3I2RP_L = 3I^2R)。損失が変わらないということは、電流 II の大きさが変わっていないことを意味します。
三相電力 W=3VIcos⁡θW = \sqrt{3} V I \cos\theta より、I=W3Vcos⁡θI = \dfrac{W}{\sqrt{3} V \cos\theta} です。
I1=I2I_1 = I_2 より、
W13V×0.7=W23V×0.91 \dfrac{W_1}{\sqrt{3} V \times 0.7} = \dfrac{W_2}{\sqrt{3} V \times 0.91}
W10.7=W20.91 \dfrac{W_1}{0.7} = \dfrac{W_2}{0.91}
W2=W1×0.910.7=1.3W1 W_2 = W_1 \times \dfrac{0.91}{0.7} = 1.3 W_1
よって、1.3倍となります。

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