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第三種電気主任技術者令和7年度 下期理論問 15(a)

令和7年度 下期 第三種電気主任技術者 理論 問15(a)

難度標準

図のように線間電圧200 V,周波数50 Hzの対称三相交流電源にRLC負荷が接続されている。R=10 Ω,電源角周波数をω [rad/s]として,ωL=20 Ω,1/(ωC)=20 Ωである。

(a) 電源電流 I 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

図の負荷はY結線で,各相は R,L,C の3素子が並列に接続されている。電源中性点と負荷中性点は結ばれていないが,負荷は3相とも同じ構成の平衡負荷なので,各相の負荷には相電圧 E = 200/√3 V が加わる。

詳細Layer 2
展開

各相のアドミタンス:

Y = 1/R + 1/(jωL) + jωC = 1/10 − j(1/20) + j(1/20) = 0.1 S(純抵抗)

補足Layer 3
展開

ωL=1/(ωC)=20 Ω なので,L と C は50 Hzで並列共振しており,L に流れる電流と C に流れる電流は大きさが等しく位相が逆で打ち消し合う。したがって各相の負荷は R=10 Ω だけと等価になる。

相電圧:E = 200/√3 ≒ 115.5 V

電源電流(線電流=相電流):I = E/R = 115.5/10 ≒ 11.55 A → 最も近いのは 11.5 A

なお,各相の L(または C)にはそれぞれ 115.5/20 ≒ 5.77 A が流れているが,互いに打ち消し合うため電源側の電流には現れない。

各選択肢の解説

(1)

5.77

誤り。5.77 A は相電圧115.5 Vを20 Ωで割った値で,各相の L(または C)単独に流れる電流の大きさに一致する。L と C の電流は逆位相で打ち消し合うため,電源電流にはならない。

(2)

7.00

誤り。7.00 A は正しい電源電流 11.55 A の約0.6倍で小さすぎる。相電圧115.5 Vからこの電流が流れるには各相のインピーダンスが約16.5 Ωである必要があるが,本問の各相は L・C の並列共振により R=10 Ω と等価であり,この値にはならない。この値に対応する典型的な誤った計算経路は特定できない。

(3)

11.5

正しい。L と C の並列共振により各相は R=10 Ω と等価になり,I=(200/√3)/10 ≒ 11.55 A で,11.5 A が最も近い。

(4)

14.0

誤り。14.0 A は正しい電源電流 11.55 A より約2.5 A 大きい。相電圧115.5 Vからこの電流が流れるには各相のインピーダンスが約8.25 Ωである必要があるが,各相の等価インピーダンスは R=10 Ω であり,この値にはならない。この値に対応する典型的な誤った計算経路は特定できない。

(5)

22.5

誤り。22.5 A は正しい電源電流 11.55 A の約2倍である。相電圧115.5 Vからこの電流が流れるには各相のインピーダンスが約5.1 Ωである必要があるが,L と C の電流は打ち消し合って電源電流に加わらないため,各相の等価インピーダンスは R=10 Ω であり,この値にはならない。この値に対応する典型的な誤った計算経路は特定できない。

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年度下期第三種電気主任技術者試験 理論科目 問15(a)。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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