電験三種 令和6年度(2024) 上期 機械 問11 過去問解説
巻上機によって質量1 200 kgの物体を0.3 m/sの一定速度で巻き上げているときの電動機出力[kW]の値として，最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。ただし，機械効率は98 %，重力加速度は $9.8\,\mathrm{m/s^2}$，ロープの質量及び加速に要する動力については考慮しないものとする。
- (1) 3.4
- (2) 3.5
- (3) 3.6
- (4) 3.7
- (5) 3.8
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正解は(3)
使う公式
巻上機の電動機出力 $P = \dfrac{mgv}{\eta}$（P：出力[W]、m：質量[kg]、g：重力加速度[m/s²]、v：速さ[m/s]、η：機械効率）
解説
【考え方】持ち上げる動力は「重さ（力）× 速さ」です。それを効率で割ると、電動機が出す力になります。
■1 数字を整理する
質量 $m = 1200\,\mathrm{kg}$、速さ $v = 0.3\,\mathrm{m/s}$
重力加速度 $g = 9.8\,\mathrm{m/s^2}$、機械効率 98 %＝0.98
■2 持ち上げる動力
$1200 \times 9.8 \times 0.3 = 3528\,\mathrm{W}$
■3 電動機出力
効率が98 %なので、電動機はそれより多く出す必要があります。
$P = \dfrac{3528}{0.98} = 3600\,\mathrm{W}$
1 kW＝1 000 W なので $P = 3.6\,\mathrm{kW}$
答えは(3)ピヨ。
出典：令和6年度（2024） 上期 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）機械 問11