第三種電気主任技術者・2025年度 上期・理論

2025年度 上期 理論 問15(b)

図のように、相電圧 200V の対称三相交流電源に、複素インピーダンス Z˙=53+j5\dot{Z}=5\sqrt{3}+j5 [Ω][\Omega] の負荷がY結線された平衡三相負荷を接続した回路がある。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

電流 I˙ab\dot{I}_{ab} の値 [A][\text{A}] として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

2025年度 上期 理論 問15(b)の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2025年度 上期 理論 問15(b)

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正答:(2)

要点

正解は(2)。小問(a)で求めた線電流から、Δ\Delta 側の相電流は大きさが 1/31/\sqrt{3} 倍、位相が30°進む関係を使って I˙ab\dot{I}_{ab} を出す問題です。したがって 6.67∠−π/66.67\angle-\pi/6 A となり、(2) が正しいです。

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この問題では、線電流と Δ\Delta 側相電流の大きさ・位相の関係を使い分けることがポイントです。

電源はΔ結線、負荷はY結線。電源電圧(線間電圧) V=200VV = 200\text{V}。
負荷の相電圧は 200/3V200/\sqrt{3} \text{V}。
インピーダンス Z=10∠30∘Z = 10\angle 30^\circ。

電源の相電流(Δ\Delta内電流)の大きさは、線電流の 1/31/\sqrt{3} 倍であるため 11.55/3≈6.67A11.55/\sqrt{3} \approx 6.67 \text{A}。
位相は線電流より 30∘30^\circ 進むため、−60∘+30∘=−30∘-60^\circ + 30^\circ = -30^\circ (−π/6-\pi/6)。
よって、(2) 6.67∠−π66.67\angle-\dfrac{\pi}{6}。

三相交流では、Y側の相量と線量、Δ\Delta 側の相量と線量を混ぜると一気に崩れます。どの電圧・電流が「相」なのか「線」なのかを各式ごとに意識しておくことが大切です。

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