電験三種 令和7年度(2025) 下期 理論 問15(b) 過去問解説

問15(b) 《三相交流(有効電力)》
図のように線間電圧200 V,周波数50 Hzの対称三相交流電源にRLC負荷が接続されている。$R = 10\,\Omega$,電源角周波数を $\omega$[rad/s]として,$\omega L = 20\,\Omega$,$\dfrac{1}{\omega C} = 20\,\Omega$ である。次の(a)及び(b)の問に答えよ。 (b) 三相負荷の有効電力 $P$ の値[kW]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) 2.6
  2. (2) 1.3
  3. (3) 4.0
  4. (4) 3.5
  5. (5) 12
答えと解説を見る
正解は(3)
使う公式
有効電力(1相分) $P_1 = I_R^2 R$($I_R$:R に流れる電流[A]、R:抵抗[Ω]) 三相の有効電力 $P = 3P_1$
解説
【考え方】有効電力を使うのは、抵抗 R だけです。L と C は、電力を出し入れするだけで、使いません。 ■1 1相分の電力を求める (a)より、R の電流は $\dfrac{200}{\sqrt{3} \times 10}$ A です。2乗すると、$\sqrt{3}$ が消えます。 $I_R^2 = \left(\dfrac{200}{\sqrt{3} \times 10}\right)^2 = \dfrac{40000}{300}$ $P_1 = \dfrac{40000}{300} \times 10 \fallingdotseq 1333\,\mathrm{W}$ ■2 3相分を足す 解説の図 同じ負荷が3つあるので、3倍します。 $P = 3 \times 1333 \fallingdotseq 4000\,\mathrm{W} = 4.0\,\mathrm{kW}$ 答えは(3)ピヨ。
出典:令和7年度(2025) 下期 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)