電験三種 平成21年度(2009) 理論 問16(a) 過去問解説

問16(a) 《三相交流(Y-Δ変換して線電流を求める)》
平衡三相回路について,次の(a)及び(b)に答えよ。 (a) 図1のように,抵抗 $R$[Ω]が接続された平衡三相負荷に線間電圧 $E$[V]の対称三相交流電源を接続した。このとき,図1に示す電流 $\dot{I}_1$[A]の大きさの値を表す式として,正しいのは次のうちどれか。
問16(a)の図
  1. (1) $\dfrac{E}{4\sqrt{3}R}$
  2. (2) $\dfrac{E}{4R}$
  3. (3) $\dfrac{\sqrt{3}E}{4R}$
  4. (4) $\dfrac{\sqrt{3}E}{R}$
  5. (5) $\dfrac{4E}{\sqrt{3}R}$
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正解は(3)
使う公式
Δ を Y に直す $R_{\mathrm{Y}} = \dfrac{R_{\Delta}}{3}$(同じ抵抗3つのΔ結線は、3分の1の抵抗のY結線と同じはたらき) 1相分の電圧 $V_{\mathrm{p}} = \dfrac{E}{\sqrt{3}}$(V_p:相電圧[V]、E:線間電圧[V])
解説
【考え方】Δ の部分を Y に直すと、どの相も同じ形になり、1相分だけで計算できます。 ■1 Δ を Y に直す 解説の図 Δ の R は、Y の $\dfrac{R}{3}$ と同じはたらきです。 ■2 1相分の抵抗 解説の図 1相分は、線の R と Y の $\dfrac{R}{3}$ の直列です。 $R + \dfrac{R}{3} = \dfrac{4R}{3}$ ■3 1相分の電流 1相分の電圧は $\dfrac{E}{\sqrt{3}}$ です。 $I_1 = \dfrac{E}{\sqrt{3}} \div \dfrac{4R}{3} = \dfrac{3E}{4\sqrt{3}R}$ $\dfrac{3}{\sqrt{3}} = \sqrt{3}$ なので $I_1 = \dfrac{\sqrt{3}E}{4R}$ 答えは(3)ピヨ。
出典:平成21年度(2009) 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16(a)