【電気工事士２種筆記】単相交流回路の力率(R3年度上期-午後問4)

問題＜R3年上期午後問4＞
図のような回路で、電源電圧が 24V、抵抗 R=4Ω に流れる電流が 6A、リアクタンス X_L に流れる電流が 8A のとき、回路の力率 [%] は

＜解答の選択肢＞
(選択肢は省略)

【出典：令和３年度第ニ種電気工事士筆記試験上期-午後問4】

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回路の皮相電力は 240V・A で抵抗 R での消費電力は 144W だから、回路の力率は 60%

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。

問題文の回路は抵抗とコイルの並列接続だが、力率の求め方は基本通り。

問題文から力率を求めるために必要な値を書き出してみる。

皮相電力 S = 24×10 = 240 [VA]
消費電力 P = I²R = 144 [W]

したがって、力率 = 144/240 = 0.6 = 60 [%}

電流の和
回路図を見ると、抵抗に流れる電流は 6A で、コイルを流れる電流は 8A。だけど、電源から流れ出す電流は 10A で、単純に足し合わせた電流値になっていない。

これは、抵抗とコイルに流れる電流には位相差(90°)があるため。並列接続回路の電流を足し合わせるときは、この位相差を忘れないように。

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。

並列接続回路も、直列回路と同じ方法で力率を求めることができる。