第二種電気工事士 令和2年度(2020) 下期 午前 問4 過去問解説

問4 《電気の基礎(交流回路の力率)》
図のような交流回路の力率[%]を示す式は。
問4の図
  1. イ $\dfrac{100RX}{R^2 + X^2}$
  2. ロ $\dfrac{100R}{\sqrt{R^2 + X^2}}$
  3. ハ $\dfrac{100X}{\sqrt{R^2 + X^2}}$
  4. ニ $\dfrac{100R}{R + X}$
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正解はロ
使う公式
力率 $\cos\theta = \dfrac{R}{Z}$(R:抵抗[Ω]、Z:インピーダンス[Ω]) 直列のインピーダンス $Z = \sqrt{R^2 + X^2}$(X:リアクタンス[Ω])
解説
【考え方】力率は「全体の流れにくさ(インピーダンス)のうち、抵抗の分がどれだけか」です。 ■1 インピーダンスを出す 抵抗 R とリアクタンス X(コイルやコンデンサによる交流の流れにくさ)が直列です。 直列のときは、ただ足すのではなく、2乗して足してから √ をとります。 $Z = \sqrt{R^2 + X^2}$ ■2 力率を出して%にする $\cos\theta = \dfrac{R}{Z} = \dfrac{R}{\sqrt{R^2 + X^2}}$ %にするので100をかけます。 $\dfrac{100R}{\sqrt{R^2 + X^2}}$ → (ロ) ■3 ほかの選択肢 (イ) 分母に √ がなく、分子に R と X のかけ算が入っていて、$\dfrac{R}{Z}$ の形ではありません。 (ハ) 分子が X なので、R と X が逆です。 (ニ) R と X をそのまま足していて、2乗して足す形になっていません。 答えは(ロ)ピヨ。
出典:令和2年度(2020) 第二種電気工事士試験(電気技術者試験センター)下期 筆記試験【午前】 問4