第三種電気主任技術者・2017年度・理論

2017年度 理論 問8

図のように、交流電圧 E=100 V E=100 \, \mathrm{V} の電源、誘導性リアクタンス X=4 Ω X=4 \, \Omega のコイル、R1 [Ω] R_1 \, [\Omega] 、R2 [Ω] R_2 \, [\Omega] の抵抗からなる回路がある。いま、回路を流れる電流の値が I=20 A I=20 \, \mathrm{A} であり、また、抵抗 R1 R_1 に流れる電流 I1 [A] I_1 \, [\mathrm{A}] と抵抗 R2 R_2 に流れる電流 I2 [A] I_2 \, [\mathrm{A}] との比が、I1:I2=1:3 I_1 : I_2 = 1 : 3 であった。このとき、抵抗 R1 R_1 の値 [Ω] [\Omega] として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

2017年度 理論 問8の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2017年度 理論 問8

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正答:(5)

要点

正解は(5)。I1:I2=1:3I_1:I_2=1:3 で,並列抵抗の端子電圧が等しいから R1I1=R2I2R_1I_1=R_2I_2 より R1=3R2R_1=3R_2。

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I1:I2=1:3I_1:I_2=1:3 で,並列抵抗の端子電圧が等しいから R1I1=R2I2R_1I_1=R_2I_2 より R1=3R2R_1=3R_2。
したがって並列合成抵抗は
R=R1R2R1+R2=R14 R=\dfrac{R_1R_2}{R_1+R_2}=\dfrac{R_1}{4}
交流回路で E=IX2+R2E=I\sqrt{X^2+R^2} を用いると,
100=2042+R2100=20\sqrt{4^2+R^2} から R=3R=3。よって R1=4R=12 ΩR_1=4R=12\ \Omega で(5)。

正解: (5)

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