有効電力を消費するのは各相の抵抗 R のみである(L と C は有効電力を消費しない)。
令和7年度 下期 第三種電気主任技術者 理論 問15(b)
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。
(b) 三相負荷の有効電力 P の値[kW]として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

選択肢
解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
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解説
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各相の R には相電圧 E = 200/√3 V が加わるので,
1相分:P₁ = E²/R = (200/√3)²/10 = (40000/3)/10 ≒ 1333 W
三相分:P = 3P₁ = 3 × 1333 ≒ 4000 W = 4.0 kW
補足Layer 3展開閉じる
(a)の結果を用いても,P = 3I²R = 3 × (11.55)² × 10 ≒ 4000 W,または各相が純抵抗で力率1なので P = √3 × 200 × 11.55 × 1 ≒ 4000 W となり一致する。
各選択肢の解説
- (1)
2.6
誤り。三相とも各相の R に相電圧 200/√3 V が加わるので,P = 3 × (200/√3)²/10 ≒ 4000 W = 4.0 kW となり,2.6 kW にはならない。
- (2)
1.3
誤り。1.3 kW は1相分の有効電力((200/√3)²/10 ≒ 1.33 kW)に相当する値であり,三相負荷全体の有効電力ではない。
- (3)
4.0
正しい。P = 3 × (200/√3)²/10 = 4000 W = 4.0 kW。
- (4)
3.5
誤り。3.5 kW は数値上 √3 × 200 V × 10 A ≒ 3.46 kW に相当する値であるが,電源電流は10 Aではなく約11.55 Aなので,正しくは √3 × 200 × 11.55 × 1 ≒ 4.0 kW となる。
- (5)
12
誤り。12 kW は各相の R に線間電圧200 Vが加わるとして 3 × 200²/10 を計算した値に一致するが,Y結線の各相に加わるのは相電圧 200/√3 V である。
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