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第三種電気主任技術者令和7年度 上期理論問 15(b)

令和7年度 上期 第三種電気主任技術者 理論 問15(b)

難度標準

図のように,相電圧 200 V の対称三相交流電源に,複素インピーダンス Ż = 5√3 + j5 [Ω] 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。

【図より】電源は Δ 結線で,Ėa = 200∠0 V は矢印が b から a へ向き(a 側が高電位),電流 İab は a 向きに流れる。Ėb = 200∠−2π/3 V は矢印が c から b へ向き(b 側が高電位),電流 İbc は b 向きに流れる。Ėc = 200∠−4π/3 V は矢印が a から c へ向き(c 側が高電位),電流 İca は c 向きに流れる。線電流 İ1 は a から a' へ流れる。

(b) 電流 İab の値[A]として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

問15の図表1

選択肢

解説

結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成

展開
結論Layer 1

(a) より İ1 = 11.547∠−π/3 A である。

詳細Layer 2
展開

図の電流の向きでは,節点 a に İab が流れ込み,İca が a から c へ向かって流れ出し,İ1 が a' へ向かって流れ出す。キルヒホッフの電流則より

İ1 = İab − İca

となる。

対称三相電源に平衡負荷がつながっているので,電源の各相電流も対称な正相順の三相電流になる。各相電流は起電力と同じ向きを正にとっているので,İca = İab∠(−4π/3) = İab∠(2π/3) である。よって

İ1 = İab (1 − 1∠2π/3) = İab {1 − (−1/2 + j√3/2)} = İab (3/2 − j√3/2) = İab · √3∠−π/6

İab = İ1 / (√3∠−π/6) = (11.547/√3)∠(−π/3 + π/6) = 6.667∠−π/6 ≈ 6.67∠−π/6 A

検算(有効電力):電源側は 3 × 200 × 6.667 × cos(π/6) ≈ 3464 W,負荷側は 3 × 11.547² × 5√3 ≈ 3464 W で,両者は一致する。

したがって正解は(2)。

各選択肢の解説

(1)

20.00∠−π/6

誤り。大きさ 20.00 A は,線間電圧 200 V を |Ż| = 10 Ω で割った値に相当する。Δ 結線電源の相電流の大きさは線電流 11.55 A の 1/√3 なので,6.67 A となる。

(2)

6.67∠−π/6

正しい。İab = İ1 / (√3∠−π/6) = 11.547/√3 ∠(−π/3 + π/6) = 6.67∠−π/6 A となる。

(3)

11.55∠−π/6

誤り。位相 −π/6 は正しいが,大きさ 11.55 A は線電流 İ1 の大きさである。Δ 結線電源の相電流は線電流の 1/√3 なので,6.67 A となる。

(4)

6.67∠−π/3

誤り。大きさ 6.67 A は正しいが,位相が İ1 と同じ −π/3 になっている。図の向きでは İ1 = √3∠−π/6 · İab なので,İab は İ1 より π/6 進んだ −π/6 となる。

(5)

11.55∠−π/3

誤り。これは線電流 İ1 そのもの(11.55∠−π/3 A)であり,Δ 結線電源内部を流れる相電流 İab ではない。

この解説は?
AI生成

解説は公式の問題文・公式解答を基に作成しています。 事実誤認・選択肢の取り違え・最新法令の反映漏れ等を含む可能性があるため、 重要な判断は必ずリンク先の公式資料でご確認ください。

最終更新:

出典:令和7年度上期第三種電気主任技術者試験 理論科目 問15(b)。問題文・選択肢を読みやすく整形。

検証プロセス・誤り報告フローは 運営透明性レポートで公開しています。

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何が問われるか
本問の分野で問われる代表的な知識・用語の整理。
学習の進め方
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