第二種電気工事士 令和2年度(2020) 下期 午前 問5 過去問解説

問5 《電気の基礎(三相誘導電動機の力率)》
定格電圧 $V$[V],定格電流 $I$[A]の三相誘導電動機を定格状態で時間 $t$[h]の間,連続運転したところ,消費電力量が $W$[kW・h]であった。この電動機の力率[%]を表す式は。
  1. イ $\dfrac{W}{3VIt} \times 10^5$
  2. ロ $\dfrac{\sqrt{3}VI}{Wt} \times 10^5$
  3. ハ $\dfrac{3VI}{W} \times 10^5$
  4. ニ $\dfrac{W}{\sqrt{3}VIt} \times 10^5$
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正解はニ
使う公式
三相の消費電力 $P = \sqrt{3} V I \cos\theta$(P:電力[W]、V:電圧[V]、I:電流[A]、$\cos\theta$:力率) 電力量 $W = P t$(W:電力量、t:時間[h])
解説
【考え方】三相の電力の式から電力量の式を作り、力率 $\cos\theta$ について解きます。最後に kW→W と、小数→% の直しを忘れないようにします。 ■1 電力量の式を作る 三相の電力は $P = \sqrt{3} V I \cos\theta\,[\mathrm{W}]$ W を kW に直すには 1000 で割ります。 $P = \dfrac{\sqrt{3} V I \cos\theta}{1000}\,[\mathrm{kW}]$ これに時間 t[h]をかけると電力量です。 $W = \dfrac{\sqrt{3} V I \cos\theta \times t}{1000}\,[\mathrm{kW \cdot h}]$ ■2 力率について解く 両辺に 1000 をかけて、$\sqrt{3} V I t$ で割ります。 $\cos\theta = \dfrac{1000 W}{\sqrt{3} V I t}$ ■3 % に直す 力率(電流のうち、実際に仕事に使われる割合)を % にするには 100 倍します。 $\dfrac{1000 W}{\sqrt{3} V I t} \times 100 = \dfrac{W}{\sqrt{3} V I t} \times 10^5$ $1000 \times 100 = 10^5$ です。 答えは(ニ)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5