電験三種 令和4年度(2022) 下期 電力 問2 過去問解説
次の文章は，水車に関する記述である。
水圧管の先端がノズルになっていると，有効落差は全て (ア) エネルギーとなり，水は噴流となって噴出し，ランナのバケットにあたってランナを回転させる。このような水の力で回転する水車を (イ) 水車という。
代表的なものとして (ウ) 水車があり， (エ) で，流量の比較的少ない場所に用いられ，比速度は (オ) 。
上記の記述中の空白箇所(ア)〜(オ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) (ア) 運動 (イ) 衝動 (ウ) ペルトン (エ) 高落差 (オ) 大きい
- (2) (ア) 圧力 (イ) 反動 (ウ) フランシス (エ) 低落差 (オ) 大きい
- (3) (ア) 位置 (イ) 反動 (ウ) カプラン (エ) 高落差 (オ) 大きい
- (4) (ア) 圧力 (イ) 衝動 (ウ) フランシス (エ) 低落差 (オ) 小さい
- (5) (ア) 運動 (イ) 衝動 (ウ) ペルトン (エ) 高落差 (オ) 小さい
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正解は(5)
解説
【考え方】衝動水車は水の勢い（運動エネルギー）で回し、反動水車は水の圧力で回します。
■1 (ア) ノズルから出る水
ノズル（細い出口）で水を勢いよく出すと、落差のエネルギーはすべて運動エネルギー（速さのエネルギー）になります。→ (ア) 運動
■2 (イ) 水車の種類
水の勢い（噴流）をバケット（おわん形の羽根）に当てて回す水車を、衝動水車といいます。→ (イ) 衝動
水の圧力で回すのは反動水車で、フランシス水車やカプラン水車がそうです。
■3 (ウ) 代表的な衝動水車
代表はペルトン水車です。→ (ウ) ペルトン
■4 (エ) 使う場所
落差が高く、水の量が少ない所に使います。→ (エ) 高落差
■5 (オ) 比速度
比速度は、水車の形で決まる回る速さの目安です。
高落差用の水車ほど小さくなります。→ (オ) 小さい
答えは(5)ピヨ。
出典：令和4年度（2022） 下期 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）電力 問2