第三種電気主任技術者・2013年度・理論

2013年度 理論 問15(a)

図1のように、周波数 50 [Hz], 電圧 200 [V] の対称三相交流電源に、インダクタンス 7.96 [mH] のコイルと 6 [Ω\Omega] の抵抗からなる平衡三相負荷を接続した交流回路がある。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

図1において、三相負荷が消費する有効電力 PP [W] の値として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

2013年度 理論 問15(a)の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2013年度 理論 問15(a)

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正答:(4)

要点

正解は(4)。1相分のリアクタンスは XL=ωL=2πfL=2π×50×7.96×10−3≈2.5 [Ω]X_L=\omega L=2\pi fL=2\pi \times 50 \times 7.96\times 10^{-3}\approx 2.5\,[\Omega]。

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正解は(4)です。
・1相分のリアクタンスは XL=ωL=2πfL=2π×50×7.96×10−3≈2.5 [Ω]X_L=\omega L=2\pi fL=2\pi \times 50 \times 7.96\times 10^{-3}\approx 2.5\,[\Omega]。
・よってインピーダンスの大きさは Z=R2+XL2=62+2.52=6.5 [Ω]Z=\sqrt{R^2+X_L^2}=\sqrt{6^2+2.5^2}=6.5\,[\Omega]。
・Y結線なので相電圧は Vp=2003 [V]V_p=\dfrac{200}{\sqrt{3}}\,[\mathrm{V}]、相電流は I=VpZ=20036.5≈17.76 [A]I=\dfrac{V_p}{Z}=\dfrac{\dfrac{200}{\sqrt{3}}}{6.5}\approx 17.76\,[\mathrm{A}]。
・有効電力は抵抗分で消費されるので
P=3RI2=3×6×(17.76)2≈5.68×103 [W] P=3RI^2=3\times 6\times (17.76)^2 \approx 5.68\times 10^3\,[\mathrm{W}]
となり、最も近いのは(4)。
以上より、選択肢(4)が正解です。

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