電験三種 平成27年度(2015) 理論 問16(a) 過去問解説

問16(a) 《静電気(コンデンサのΔ-Y変換)》
図1の端子a-d間の合成静電容量について,次の(a)及び(b)の問に答えよ。 (a) 端子b-c-d間は図2のようにΔ結線で接続されている。これを図3のようにY結線に変換したとき,電気的に等価となるコンデンサ $C$ の値[μF]として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
問16(a)の図
  1. (1) 1.0
  2. (2) 2.0
  3. (3) 4.5
  4. (4) 6.0
  5. (5) 9.0
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正解は(5)
使う公式
Δ−Y変換(同じ素子が3つ) $Z_{\mathrm{Y}} = \dfrac{Z_{\Delta}}{3}$(Z:インピーダンス(交流の流れにくさ)) コンデンサのインピーダンス $Z = \dfrac{1}{\omega C}$(容量 C が大きいほど、Z は小さい(反比例))
解説
【考え方】Δ形をY形に変えると、1つあたりのインピーダンスは $\dfrac{1}{3}$ になります。コンデンサは容量とインピーダンスが反比例なので、容量は3倍です。 ■1 ΔからYへ 解説の図 Δの1つのコンデンサは 3 μF です。 インピーダンスを $\dfrac{1}{3}$ にするには、容量を3倍にします。 $C = 3 \times 3 = 9\,\mu\mathrm{F}$ 答えは(5)ピヨ。
出典:平成27年度(2015) 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16(a)