【電気工事士２種筆記】交流回路の力率(R2年度下期-午前問4)

問題＜R2年下期午前問4＞
図のような交流回路の力率 [%] を示す式は

＜解答の選択肢＞

【出典：令和２年度第ニ種電気工事士筆記試験下期-午前問】

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回路のインピーダンスを求めて、力率=消費電力/皮相電力の式に代入すれば、力率を示す式は選択肢ロ

解法と解説

交流回路の力率についての計算問題は、消費電力と合わせるとほぼ毎回出題される合格必須項目。

力率の求め方をマスターしていれば得点源にできる。

この問題、計算手順そのものは基本中の基本なのだが、式の変形という、慣れないと小難しく感じる面倒くさい問題。

基本に忠実にひとつずつ計算していく。

問題文の回路図は、単相交流電源に抵抗とリアクタンスが直列接続している王道回路。これに回路電流、消費電力、皮相電力(の文字)を追加すると、

まず、この回路のインピーダンス Z を計算すると、

次、回路電流 I を電源電圧 V、回路インピーダンス Z で表し、後で使うために少し式を変形しておくと、

ここまで計算できたら次は力率を計算する。力率 cosθ を求める公式は

だから、

上の I, V, Z の関係式 I/V = 1/Z を代入して、

この計算式では力率は 1以下。[%]で表すにはこの式を 100倍すれば良い。

すると、選択肢ロになる。

交流回路の力率についての計算問題は、消費電力と合わせるとほぼ毎回出題される合格必須項目。

過去問を繰り返し解き、力率の求め方をマスターすれば得点源にできる。