第一種電気工事士 過去問
令和8年度(2026年) 上期
問5 (電気に関する基礎理論 問5)
問題文
図のような三相交流回路において、電源電圧は200V、抵抗は8Ω、リアクタンスは6Ωである。抵抗の両端の電圧VR[V]は。
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問題
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第一種電気工事士試験 令和8年度(2026年) 上期 問5(電気に関する基礎理論 問5) (訂正依頼・報告はこちら)
図のような三相交流回路において、電源電圧は200V、抵抗は8Ω、リアクタンスは6Ωである。抵抗の両端の電圧VR[V]は。
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この過去問の解説 (2件)
01
この三相交流回路では、まず1相分の電圧とインピーダンスを求めます。
電源電圧200Vは線間電圧なので、1相分の電圧は、
200÷√3[V]
です。
また、抵抗8Ωとリアクタンス6Ωから、1相分のインピーダンスの大きさは、
√(8²+6²)
=√(64+36)
=10Ω
となります。
したがって、1相に流れる電流は、
(200÷√3)÷10
=20÷√3[A]
です。
抵抗8Ωの両端の電圧VRは、
VR=8×20÷√3
=160÷√3
≒92V
となります。
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02
スター結線された三相交流に関する出題となります。
本問は、線2本間の電圧(線間電圧)と線1本分の電圧(相電圧)の違いと、三相交流を1相ごとに分解して理解できるようにする必要があります。
回路図では線間電圧200Vが示されていますので、相電圧は線間電圧を√3で割った約115Vとなります。
スター結線された三相交流を1相ごとに分解した場合、相電圧が交流電源となった単相回路と解釈できます。本問の場合、115Vの交流電源に8Ωの抵抗と6Ωの誘導性リアクタンスが接続されていると考えられますので、抵抗とインピーダンスの比を求めることで抵抗にかかる電圧を導出できます。インピーダンスに関しては抵抗8Ω、誘導性リアクタンス6Ωというよく見るパターンですので、計算は容易かと思います。
したがって、本問の正答は次の通りです。
(200 ÷ √3)(相電圧115V) × (8 ÷ √(82 + 62))(抵抗8Ωとインピーダンス10Ωの比) = 約115 × 0.8 = 約92V
なお、本問は抵抗にかかる電圧を求めますので、分圧の法則を適用する事が適切です。計算手法はよく似ていますが、力率を求めているわけではありませんので、その点に注意しましょう。
冒頭の通り、約92Vが正答となります。
本問は、スター結線された三相交流の基本的な部分を問う出題となっています。
相電圧とは1相ごとの対地電圧とも解釈でき、常に0Vの大地に対してその相の電圧を表しています。
一方で線間電圧とは、位相のずれた2線間の電圧(電位差)を表しており、対地電圧の実効値こそ基本的に同じでありますが、瞬間的な値は常にずれており、そのずれの差し引きを言います。こうしたずれ(位相差)は三相に限らず、交流の電気の理解をしていく上で重要となってきますので、本問を通して意識するようにしましょう。
とはいえ計算問題だけなら、線間電圧は相電圧の√3倍であるという理解だけで十分ともいえます。
なお、デルタ結線の場合は線間電圧と相電圧は等しくなりますので、その点に注意しましょう。
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