電験三種 令和5年度(2023) 上期 理論 問15(b) 過去問解説

問15(b) 《三相回路(Δ−Y変換と三相電力)》
図の平衡三相回路について,次の(a)及び(b)の問に答えよ。 (b) 端子a,b,cに線間電圧200 Vの対称三相交流電源を接続したときの全消費電力の値[kW]として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
問15(b)の図
  1. (1) 0.48
  2. (2) 0.80
  3. (3) 1.2
  4. (4) 1.6
  5. (5) 4.0
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正解は(4)
使う公式
Δ−Y変換(同じ抵抗が3つ) $R_{\mathrm{Y}} = \dfrac{R_{\Delta}}{3}$ 三相の電力 $P = 3 \times \dfrac{V_{\mathrm{相}}^2}{R_{\mathrm{相}}}$($V_{\mathrm{相}} = \dfrac{V}{\sqrt{3}}$(V:線間電圧))
解説
【考え方】Δの部分をY形に直すと、1相が「R/2 と R/3 の直列」の、ふつうのY結線になります。 ■1 1相の抵抗 解説の図 (a) から R = 30 Ω です。 $\dfrac{30}{2} + \dfrac{30}{3} = 15 + 10 = 25\,\Omega$ ■2 1相の電圧 $V_{\mathrm{相}} = \dfrac{200}{\sqrt{3}}$ なので $V_{\mathrm{相}}^2 = \dfrac{40\,000}{3}$ ■3 3相分の電力 $P = 3 \times \dfrac{40\,000/3}{25}$ $= \dfrac{40\,000}{25} = 1600\,\mathrm{W}$ $1600\,\mathrm{W} = 1.6\,\mathrm{kW}$ 答えは(4)ピヨ。
出典:令和5年度(2023) 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)理論 問15(b)