第二種電気工事士 平成29年度(2017) 上期 問4 過去問解説

問4 《電気の基礎(力率改善と電流)》
図のような交流回路で,負荷に対してコンデンサCを設置して,力率を100 %に改善した。このときの電流計の指示値は。
問4の図
  1. イ 零になる。
  2. ロ コンデンサ設置前と比べて変化しない。
  3. ハ コンデンサ設置前と比べて増加する。
  4. ニ コンデンサ設置前と比べて減少する。
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正解はニ
使う公式
電流 $I = \dfrac{P}{V\cos\theta}$(I:電流[A]、P:消費電力[W]、V:電圧[V]、$\cos\theta$:力率)
解説
【考え方】力率 $\cos\theta$ が大きくなると、同じ電力でも、電源から流れる電流は小さくなります。 ■1 力率の意味 力率は、流れる電流のうち、実際に仕事をする分の割合です。 この負荷にはコイルが入っているので、仕事をしない電流も流れています。 ■2 コンデンサのはたらき コンデンサは、この仕事をしない電流を打ち消します。 力率が100 %になると、電源から流れる電流は、仕事をする分だけになります。 ■3 式で確かめる $I = \dfrac{P}{V\cos\theta}$ で、P と V は変わりません。 $\cos\theta$ が大きく(1に)なると、I は小さくなります。 電流計は電源側にあるので、指示値は減ります。→ (ニ) 負荷は電力を使い続けるので、零にはなりません((イ)はちがいます)。 答えは(ニ)ピヨ。
出典:平成29年度(2017) 第二種電気工事士試験(電気技術者試験センター)上期 筆記試験 問4