上側の抵抗負荷・下側の抵抗負荷ともに10Aで、電流の向き・大きさが等しい平衡負荷である。
令和7年度 下期 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0.2Ω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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この場合、中性線(b点に至る線)には上側負荷からの電流10Aと下側負荷への電流10Aの差分(10-10=0A)しか流れず、中性線の0.2Ωによる電圧降下は生じない。したがってb点の電位は電源中性点の電位と等しい。一方、上側の電線には負荷電流10Aが流れるため、電源上端(104V、中性点基準)からa点までに0.2Ω×10A=2Vの電圧降下が生じ、a点の電位は104-2=102V(中性点基準)となる。b点の電位は中性点基準で0Vのため、a-b間電圧=102-0=102V。
各選択肢の解説
- ア
96
96Vなら104Vから8Vの電圧降下が必要だが、a側は10A×0.2Ω=2V、中性線は平衡負荷で0V。8Vの降下は図から生じない。
- イ
100
100Vは上線と中性線の両方で2Vずつ下がるとした104−2−2に当たるが、上下の負荷が各10Aなので中性線電流は0A。中性線では電圧降下しない。
- ウ
102
正答。上側電線の電圧降下2V(0.2Ω×10A)のみが生じ、平衡負荷のため中性線には電流が流れず電圧降下がないことから、104-2=102Vとなる。
- エ
106
106は、上側電線の電圧降下を104から差し引くべきところを逆に加算してしまった場合(104+2=106)の値と一致する。電圧降下の向き(電源側から負荷側へ向かうにつれて電圧が下がる)を取り違えた誤りに対応する。
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