第三種電気主任技術者・2019年度・理論

2019年度 理論 問16(a)

図のように線間電圧 200V、周波数50Hzの対称三相交流電源にRLC負荷が接続されている。R=10ΩR=10 \Omega、電源角周波数を ω\omega [rad/s] として、 ωL=10Ω\omega L=10 \Omega、1ωC=20Ω\dfrac{1}{\omega C}=20 \Omega である。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

電源電流 II の値 [A]

2019年度 理論 問16(a)の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2019年度 理論 問16(a)

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正答:(3)

要点

正解は(3)。図より、負荷はY結線(スター結線)のように見えるが、各相のインピーダンス構成を確認する。各相は抵抗 RR、インダクタ LL、コンデンサ CC が並列接続されている。

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正解は(3)です。
図より、負荷はY結線(スター結線)のように見えるが、各相のインピーダンス構成を確認する。
各相は抵抗 RR、インダクタ LL、コンデンサ CC が並列接続されている。
線間電圧 Vline=200V_{line} = 200 V なので、Y結線の相電圧 Vp=2003V_p = \dfrac{200}{\sqrt{3}} V。

各素子の値:
・コンダクタンス G=1R=110=0.1G = \dfrac{1}{R} = \dfrac{1}{10} = 0.1 S
・誘導性サセプタンス BL=1ωL=110=0.1B_L = \dfrac{1}{\omega L} = \dfrac{1}{10} = 0.1 S
・容量性サセプタンス BC=ωC=120=0.05B_C = \omega C = \dfrac{1}{20} = 0.05 S

1相分のアドミタンス YY:
Y˙=G−jBL+jBC=0.1−j0.1+j0.05=0.1−j0.05 [S] \dot{Y} = G - jB_L + jB_C = 0.1 - j0.1 + j0.05 = 0.1 - j0.05 \text{ [S]}
アドミタンスの大きさ:
∣Y∣=0.12+0.052=0.01+0.0025=0.0125≈0.1118 [S] |Y| = \sqrt{0.1^2 + 0.05^2} = \sqrt{0.01 + 0.0025} = \sqrt{0.0125} \approx 0.1118 \text{ [S]}

相電流(=線電流) II:
I=Vp∣Y∣=2003×0.0125≈115.47×0.1118≈12.91 [A] I = V_p |Y| = \dfrac{200}{\sqrt{3}} \times \sqrt{0.0125} \approx 115.47 \times 0.1118 \approx 12.91 \text{ [A]}
最も近い値は 13 A。
以上より、選択肢(3)が正解です。

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