第三種電気主任技術者・2018年度・理論

2018年度 理論 問15(b)

図のように、起電力 E˙a\dot{E}_{a} [V]、E˙b\dot{E}_{b} [V]、E˙c\dot{E}_{c} [V] をもつ三つの定電圧源に、スイッチ S1S_{1}、S2S_{2}、R1=10R_{1}=10 Ω\Omega 及び R2=20R_{2}=20 Ω\Omega の抵抗を接続した交流回路がある。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、E˙a\dot{E}_{a} [V]、E˙b\dot{E}_{b} [V]、E˙c\dot{E}_{c} [V] の正の向きはそれぞれ図の矢印のようにとり、これらの実効値は 100 V、位相は E˙a\dot{E}_{a} [V]、E˙b\dot{E}_{b} [V]、E˙c\dot{E}_{c} [V] の順に 23π\dfrac{2}{3}\pi [rad] ずつ遅れているものとする。

スイッチ S1S_1 を開いた状態でスイッチ S2S_2 を閉じたとき、R2R_{2} [Ω\Omega] の抵抗で消費される電力の値 [W] として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

2018年度 理論 問15(b)の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2018年度 理論 問15(b)

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正答:(4)

要点

正解は(4)。E˙a+E˙b−E˙c{\dot E}_{\mathrm{a}}+{\dot E}_{\mathrm{b}}-{\dot E}_{\mathrm{c}} はベクトル図より大きさ 200 V200\ \mathrm{V}。

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E˙a+E˙b−E˙c{\dot E}_{\mathrm{a}}+{\dot E}_{\mathrm{b}}-{\dot E}_{\mathrm{c}} はベクトル図より大きさ 200 V200\ \mathrm{V}。
したがって ∣I˙2∣=20020=10 A \left|{\dot I}_{2}\right|=\dfrac{200}{20}=10\ \mathrm{A}。抵抗の消費電力は P=R∣I∣2P=R\left|I\right|^{2} より
P2=20×102=2000 WP_{2}=20\times 10^{2}=2000\ \mathrm{W} となり(4)。

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