電験三種 令和4年度(2022) 上期 理論 問15(b) 過去問解説

問15(b) 《三相回路(Δ−Y変換)》
図のように,線間電圧200 Vの対称三相交流電源に,三相負荷として誘導性リアクタンス $X = 9\,\Omega$ の3個のコイルと $R$[Ω],20 Ω,20 Ω,60 Ωの4個の抵抗を接続した回路がある。端子a,b,cから流入する線電流の大きさは等しいものとする。この回路について,次の(a)及び(b)の問に答えよ。 (b) a相に接続された $R$ の値[Ω]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) 4
  2. (2) 8
  3. (3) 12
  4. (4) 40
  5. (5) 80
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正解は(2)
使う公式
Δ→Y変換 $R_{\mathrm{a}} = \dfrac{R_{\mathrm{ab}}R_{\mathrm{ca}}}{R_{\mathrm{ab}} + R_{\mathrm{bc}} + R_{\mathrm{ca}}}$(a につながる2つの抵抗のかけ算 ÷ 3つの合計)
解説
【考え方】Δ(三角形)につないだ3つの抵抗を Y(星形)に直します。線電流が等しいので、3相の抵抗をそろえる R を探します。 ■1 Δ を Y に直す 解説の図 Δの3つの抵抗の合計は $20 + 20 + 60 = 100\,\Omega$ です。 a につながるのは20 Ωと20 Ω、b と c につながるのは20 Ωと60 Ωです。 a:$\dfrac{20 \times 20}{100} = 4\,\Omega$ b・c:$\dfrac{20 \times 60}{100} = 12\,\Omega$ ■2 R を決める 線電流が等しいので、3つの相の抵抗の合計がそろいます。 a相は R と4 Ωの和が12 Ωになればよいです。 $R + 4 = 12$ → $R = 8\,\Omega$ 答えは(2)ピヨ。
出典:令和4年度(2022) 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)