第一種電気工事士 過去問
令和4年度（2022年） 午前
問36 (一般問題 問36)
問題文
需要家の月間などの1期間における平均力率を求めるのに必要な計器の組合せは。
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問題
第一種電気工事士試験 令和4年度（2022年） 午前 問36（一般問題 問36） （訂正依頼・報告はこちら）
需要家の月間などの1期間における平均力率を求めるのに必要な計器の組合せは。
- 電力計 ―――――――― 電力量計
- 電力量計 ――――――― 無効電力量計
- 無効電力量計 ――― 最大需要電力計
- 最大需要電力計 ―― 電力計
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この過去問の解説 （3件）
01
期間における平均力率なので、瞬間値を出す計器（電力計）ではなく「量」計が必要ということはわかると思います。あとは、力率なので、（有効）電力量、無効電力量、皮相電力量のいずれか2つが分かる必要があります。
無効電力量が分からないので誤りです。
有効電力量と無効電力量の両方が分かるのでこれが正解です。
最大需要電力が分かっても平均電力量はわかりません。
電力量はわからないので誤りです。
ちなみに、皮相電力量計というのもあるにはありますが、あまり使われていないそうです。
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02
力率は有効・無効電力から計算します。
つまり電力量計の有効電力と無効電力に関わるものを探していきます。
電力計が誤りです。
正解になります。
最大需要電力計が誤りです。
最大需要電力計が誤りです。
力率の公式cosθ=P/Sを思い出したら解けるかと思います。
※Pは有効電力、Sは皮相電力
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03
需要家が一定期間に使用した電力の平均力率を求めるのに必要な計器を選ぶ問題です。平均力率の意味を理解し、それぞれの計器が何を測定するのかを正しく把握する必要があります。
電流と電圧の位相差をθとするとき、力率はcosθで定義され、次式の関係があります。
力率 = cos θ = 有効電力/皮相電力
一方、皮相電力、有効電力、無効電力の間には以下の関係があります。
(皮相電力)2 = (有効電力)2 + (無効電力)2
よって、瞬間的な力率は、皮相電力、有効電力、無効電力のどれか2つがわかれば、求めることができます。例えば、有効電力と無効電力から次式で求まります。
力率 = 有効電力 / √{(有効電力)2 + (無効電力)2}
一定期間の平均力率は厳密には次式で与えられるものです。
平均力率 = 力率の積算値/積算時間
しかし、力率の積算値を求めるのは困難なので、これを簡易的に次式で求めます。
平均力率
≃ 有効電力の平均値 / √ {(有効電力の平均値)2 + (無効電力の平均値)2}
= 有効電力の積算値 / √{(有効電力の積算値)2 + (無効電力の積算値)2} (1)
この組み合わせから平均力率を求めることはできません。電力量計から有効電力の積算値がわかります。しかし、電力計は有効電力の瞬時値を示すものであり、平均力率の計算に役立ちません。
正しい組み合わせです。電力量計から有効電力の積算値がわかります。無効電力量計から無効電力の積算値がわかります。よって、式(1)を用いて平均力率を計算することができます。
この組み合わせから平均力率を求めることはできません。無効電力量計から無効電力の積算値がわかります。しかし、最大需要電力計は、一定期間における有効電力の最大値を求めるものであり、有効電力の積算値がわからないので、平均力率が求められません。
この組み合わせから平均力率を求めることはできません。最大需要電力計は、一定期間における有効電力の最大値を求めるものです。電力計は有効電力の瞬時値を示すものです。いずれも、平均力率の計算に役立ちません。
平均力率は力率の積算値を積算時間で割ったものですが、近似的には、有効電力の積算値と無効電力の積算値から求められます。電力計は電力の瞬時値を示すもの、電力量計は電力の積算値を示すものです。
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