電験三種 令和7年度(2025) 上期 電力 問12 過去問解説
ある架空電線路の支持点間は200 m,たるみは3.0 mである。この架空電線路の電線と単位長さあたりの重量が同じ電線を用い,この架空電線路と同じ水平方向の引張強さで支持点間240 mを架線する。このときの電線の実長 $L$[m]として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。ただし,いずれの架空電線路においても二つの支持点の高さは同一とする。
- (1) 240.04
- (2) 240.05
- (3) 240.14
- (4) 240.21
- (5) 240.25
答えと解説を見る
正解は(4)
使う公式
たるみ $D = \dfrac{WS^2}{8T}$(D:たるみ[m]、W:電線1 m当たりの重さ[N/m]、S:支持点間の長さ[m]、T:水平張力[N])
電線の実長 $L = S + \dfrac{8D^2}{3S}$(L:電線の実際の長さ[m])
解説
【考え方】まず240 mのときのたるみを求め、それを実長の式に入れます。
■1 数字を整理する
もとの線路 支持点間 $S_1 = 200\,\mathrm{m}$、たるみ $D_1 = 3.0\,\mathrm{m}$
新しい線路 支持点間 $S_2 = 240\,\mathrm{m}$、たるみ $D_2$ は?
電線の重さ W と水平張力 T は同じです。
■2 新しいたるみを求める
W と T が同じなので、たるみは $S^2$ に比例します。
$D_2 = D_1 \times \left(\dfrac{S_2}{S_1}\right)^2 = 3.0 \times \left(\dfrac{240}{200}\right)^2$
$\left(\dfrac{240}{200}\right)^2 = 1.2^2 = 1.44$ なので
$D_2 = 3.0 \times 1.44 = 4.32\,\mathrm{m}$
■3 実長を求める
$L = 240 + \dfrac{8 \times 4.32^2}{3 \times 240}$
$4.32^2 \fallingdotseq 18.66$ なので
$L = 240 + \dfrac{149.3}{720} \fallingdotseq 240 + 0.207 \fallingdotseq 240.21\,\mathrm{m}$
答えは(4)ピヨ。
出典:令和7年度(2025) 上期 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12