電験三種 令和4年度(2022) 下期 電力 問2 過去問解説

問2 《水力発電(ペルトン水車)》
次の文章は,水車に関する記述である。 水圧管の先端がノズルになっていると,有効落差は全て (ア) エネルギーとなり,水は噴流となって噴出し,ランナのバケットにあたってランナを回転させる。このような水の力で回転する水車を (イ) 水車という。 代表的なものとして (ウ) 水車があり, (エ) で,流量の比較的少ない場所に用いられ,比速度は (オ) 。 上記の記述中の空白箇所(ア)〜(オ)に当てはまる組合せとして,正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
  1. (1) (ア) 運動 (イ) 衝動 (ウ) ペルトン (エ) 高落差 (オ) 大きい
  2. (2) (ア) 圧力 (イ) 反動 (ウ) フランシス (エ) 低落差 (オ) 大きい
  3. (3) (ア) 位置 (イ) 反動 (ウ) カプラン (エ) 高落差 (オ) 大きい
  4. (4) (ア) 圧力 (イ) 衝動 (ウ) フランシス (エ) 低落差 (オ) 小さい
  5. (5) (ア) 運動 (イ) 衝動 (ウ) ペルトン (エ) 高落差 (オ) 小さい
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正解は(5)
解説
【考え方】衝動水車は水の勢い(運動エネルギー)で回し、反動水車は水の圧力で回します。 ■1 (ア) ノズルから出る水 ノズル(細い出口)で水を勢いよく出すと、落差のエネルギーはすべて運動エネルギー(速さのエネルギー)になります。→ (ア) 運動 ■2 (イ) 水車の種類 水の勢い(噴流)をバケット(おわん形の羽根)に当てて回す水車を、衝動水車といいます。→ (イ) 衝動 水の圧力で回すのは反動水車で、フランシス水車やカプラン水車がそうです。 ■3 (ウ) 代表的な衝動水車 代表はペルトン水車です。→ (ウ) ペルトン ■4 (エ) 使う場所 落差が高く、水の量が少ない所に使います。→ (エ) 高落差 ■5 (オ) 比速度 比速度は、水車の形で決まる回る速さの目安です。 高落差用の水車ほど小さくなります。→ (オ) 小さい 答えは(5)ピヨ。
出典:令和4年度(2022) 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)電力 問2