電験三種 平成29年度(2017) 電力 問8 過去問解説

問8 《架空送電(たるみと水平張力)》
支持点間が $180\,\mathrm{m}$,たるみが $3.0\,\mathrm{m}$ の架空電線路がある。 いま架空電線路の支持点間を $200\,\mathrm{m}$ にしたとき,たるみを $4.0\,\mathrm{m}$ にしたい。電線の最低点における水平張力をもとの何[%]にすればよいか。最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。 ただし,支持点間の高低差はなく,電線の単位長当たりの荷重は変わらないものとし,その他の条件は無視するものとする。
  1. (1) 83.3
  2. (2) 92.6
  3. (3) 108.0
  4. (4) 120.0
  5. (5) 148.1
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正解は(2)
使う公式
たるみの式 $D = \dfrac{WS^2}{8T}$(D:たるみ[m]、W:電線1 m あたりの荷重[N/m]、S:支持点間[m]、T:水平張力[N])
解説
【考え方】たるみの式を T について解き、前と後の比をとります。W は変わらないので消えます。 ■1 T の式にする 解説の図 式を T について解くと、$T = \dfrac{WS^2}{8D}$ です。T は「S の2乗 ÷ D」に比例します。 ■2 数字を整理する 前:S = 180 m、D = 3.0 m 後:S = 200 m、D = 4.0 m $180^2 = 32\,400$、$200^2 = 40\,000$ です。 ■3 前と後をくらべる $\dfrac{T_2}{T_1} = \dfrac{40\,000 / 4.0}{32\,400 / 3.0} = \dfrac{10\,000}{10\,800} \fallingdotseq 0.926$ より 92.6 % 答えは(2)ピヨ。
出典:平成29年度(2017) 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8