第一種電気工事士 過去問
令和4年度(2022年) 午後
問8 (一般問題 問8)

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問題

第一種電気工事士試験 令和4年度(2022年) 午後 問8(一般問題 問8) (訂正依頼・報告はこちら)

図のような配電線路において、抵抗負荷R1に50A、抵抗負荷R2には70Aの電流が流れている。変圧器の一次側に流れる電流I[A]の値は。ただし、変圧器と配電線路の損失及び変圧器の励磁電流は無視するものとする。
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この過去問の解説 (3件)

01

変圧器に関する問題については、損失などがない限り、1次側と2次側の電力は等しくなります。

(そうしないと変圧にならないので)

また、電力は電圧と電流を掛けたものになります。計算すると2次側の電力は

100×50+100×70=12000[W]

よって一次側の電流Iは

P=VI=6000×I=12000[W]より

I=2[A]

となります。

選択肢2. 2

こちらが正解となります。

まとめ

電力が双方で等しいことだけわかっておけば難しくないと思います。

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02

1次側と2次側で消費される電力は同じのためP=IVで解くことができます。

1次側P1=6000IW

2次側P2=100×50+100×70=12000W

従ってP1=P2なので値を代入するとI=2Aとなります。

選択肢1. 1

計算ミスをしたとしてもこの答えは出ません。

選択肢2. 2

正解になります。

選択肢3. 3

計算ミスをしたとしてもこの答えは出ません。

選択肢4. 4

2次側をP2=200×(50+70)=24000Wで計算をするとこの値が出ますが誤りです。

まとめ

この問題の別解としては巻数比α=V1/V2=I2/I1で解くこともできます。

※V1は1次側電圧でV2は2次側電圧を示します。Iは電流で同じく1次側2次側を示します。

これに当てはめて考えるとV1/V2=I2/I1でI1について整理すると同様の答えが出ます。2次側電圧は100Vと考えますので間違わないようにしましょう。

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03

共通の一次巻線から2つの二次巻線へ変圧するように接続された配電線路に関する問題です。

 


この変圧器は、2つの変圧器を、1次側は並列に、2次側は直列に接続した配電線路と等価です。この等価回路において、抵抗R1が接続された変圧器では、


 6000 × I1 = 100 × 50

の関係が成り立ちます。ただし、I1 はこの変圧器の1次側の電流です。同様に、抵抗R2が接続された変圧器では、一次側の電流をI2とすれば、


 6000 × I2 = 100 × 70

の関係が成り立ちます。これらの関係から、
 

 I1 = 5/6 [A]
 I2 = 7/6 [A]

となり、求める電流は、


 I = I1 + I2 = 12/6 = 2 [A]

となります。

選択肢1. 1

誤った値です。

選択肢2. 2

正しい値です。

選択肢3. 3

誤った値です。

選択肢4. 4

誤った値です。

まとめ

1次側の電力6000 × 2 = 12 [kW]と2次側の電力100 × 50 + 100 × 70 = 12 [kW]は等しくなります。

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