1φ3W 206V電源の中性線を基準(0V)とし、上側電圧線は+103V、下側電圧線は−103Vとする。
令和7年度 上期 第二種電気工事士 学科 問7
難度
やや易
図のような単相3線式回路において、電線1線当たりの抵抗が0.1Ωのとき、a-b間の電圧[V]は。
選択肢
解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
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上側の20A負荷を通る電線での電圧降下は20A×0.1Ω=2Vなので、a点の電位はVa=103−2=101V。中性線には上側負荷電流20Aと下側負荷電流10Aの差である10Aが、b点から電源側へ向かって流れる(上側から流入する電流の方が下側へ流出する電流より大きいため、その差分が中性線を戻り方向に流れる)。この電流による中性線の電圧降下は10A×0.1Ω=1Vで、電流の向きによりb点の電位は電源基準(0V)より1V高くなり、Vb=0+1=1V。したがってa-b間電圧はVa−Vb=101−1=100Vとなる。
各選択肢の解説
- ア
99
99Vは、中性線にも上側負荷電流20Aがそのまま流れるとみなしてVb=20×0.1=2Vとした場合の値(101−2=99)である。実際には中性線には上下負荷電流の差10Aしか流れないため、この仮定は誤りであり、誤答の由来となっている。
- イ
100
Va=103−(20×0.1)=101V、Vb=0+(20−10)×0.1=1Vより、a-b間電圧=101−1=100Vとなり計算と一致する。
- ウ
101
101Vは、中性線の電圧降下1Vを無視してVb=0とした場合の値(101−0=101)である。中性線にも負荷電流差10Aによる電圧降下が生じることを見落とすとこの値になる。
- エ
102
102Vは、上側電線の電圧降下2Vを無視してVaを電源電位103Vのまま用いた場合の値(103−1=102)である。上側電線の電圧降下を計算に反映し忘れるとこの誤答が生じる。
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