電熱

◆機械「電熱に関する問題」

定格電圧１００（Ｖ）で１分間に、８６４０（ｃａｌ）の熱量を発生する
電熱器がある。
これを定格電圧で使用するとき、その使用状態での抵抗値を求めなさい。

解答

１６．６（Ω）

解説

１分間の発熱量を毎分に換算した電力Ｐ（Ｗ）は、
Ｐ＝（８６４０／６０）／０．２３９＝６０２．５（Ｗ）

抵抗Ｒ（Ω）は、
Ｐ＝ＶＩ＝Ｖ・（Ｖ／Ｒ）
Ｒ＝Ｖ＾2／Ｐ＝１００＾2／６０２．５＝１６．６（Ω）

所要電線量

◆電力「所要電線量に関する問題」

送電電力、負荷の力率、送電距離、電力損失および線間電圧が等しいとき、
三相３線式による場合の所要電線量は、単相２線式の何倍か。

解答

３／４　倍

解説
　
σ：比重
Ｓ：断面積
Ｋ＝σρｌ＾2（ρ：抵抗率）
ｌ：恒長
中性線は外線と同じ太さ（Ｐ、ｃｏｓθ、ｌ、σ、ｗは一定）

電線量　単相２線式
２σｌＳ1＝２（Ｋ／Ｒ1）

電線量　三相３線式
３σｌＳ3＝３（Ｋ／Ｒ3）＝（３／２）・（Ｋ／Ｒ1）

比較
｛（３／２）・（Ｋ／Ｒ1）｝／｛２（Ｋ／Ｒ1）｝＝３／４

無効電力

◆理論「無効電力に関する問題」

単相交流回路で電圧が
Ｖ＝１２０＋ｊ６０（Ｖ）
電流が
Ｉ＝３０＋ｊ２０（Ａ）
であるとき、
この回路の、無効電力（ｖａｒ）を求めなさい。

解答

６０２（ｖａｒ）

解説

皮相電力Ｗ＝ＶＩ
Ｗ＝（１２０＋ｊ６０）×（３０＋ｊ２０）
＝３６００＋ｊ２４００＋ｊ１８００＋１２００
＝２４００＋ｊ４２００

｜Ｗ｜＝√（２４００＾2＋４２００＾2）
＝４８７３

電圧の位相θ1
θ1＝ａｔａｎ（６０／１２０）＝２６．６（ｄｅｇ）

電流の位相θ2
θ2＝ａｔａｎ（２０／３０）＝３３．７（ｄｅｇ）

位相差θ＝θ2－θ1＝３３．７－２６．６＝７．１

無効電力Ｑ
Ｑ＝｜Ｗ｜×ｓｉｎθ＝４８７３×ｓｉｎ７．１＝６０２（ｖａｒ）

過電流遮断機

◆法規「過電流遮断機に関する問題」

電技において、電路中に過電流遮断機を設けてはならないのは、次の内どれか。

１．接地工事の接地線
２．低圧屋内配線の電源側電路
３．低圧屋内は線の分岐回路
４．火薬庫専用の電路
５．舞台、奈落、映写室の専用回路

解答

１．

解説

接地工事の接地線、多線式電路の中性線、高圧または特別高圧の電路との
混触による危険防止のため、低圧電路の一部に接地工事を施した
低圧架空電線路の接地線側電線の箇所には、過電流遮断機は施設しては
ならないと規定されている。
これらの回路は、過電流によって遮断されると、接地保護の意味がなく、
常に接地されていなければならない箇所である。

単相変圧器の並行運転

◆機械「単相変圧器の並行運転に関する問題」

単相変圧器を並行運転するときの条件で誤っているのはどれか。

１．極性が合っていること
２．巻数比と一次二次の定格電圧が等しいこと
３．百分率インピーダンス降下が等しいこと
４．抵抗と漏れリアクタンスの比が等しいこと
５．相回転が等しいこと

解答

５

解説

単相変圧器を並行運転するときには、その容量に比例した負荷を分担し、
循環電流が流れないことが必要である。
設問の中で相回転は、単相変圧器には存在しないので誤りである。

（1）極性が合致すること。
（2）巻数と定格電圧が等しいこと。
（3）抵抗と漏れリアクタンスの比が等しいこと。
（4）百分率インピーダンス降下が等しいこと。
（5）三相式では角変位が等しいこと。
（6）三相式では相回転が等しいこと。

火力発電所

◆電力「火力発電所に関する問題」

次次に挙げる、火力発電所の機器の内、ボイラ給水を煙道ガスの熱を回収して
加熱しボイラ効率を向上させる働きをする機器はどれか。

１．空気予熱器
２．節炭器
３．給水加熱器
４．過熱器
５．復水器

解答

２

解説
　
節炭器
ボイラの煙道部に設置し、ボイラ給水を煙道ガスの保有熱量で加熱させ、
熱回収を行いボイラ効率を高める。
熱効率の向上とともに、給水の貯蔵所、給水中の不純物の除去などの効果がある。

導体に働く力

◆理論「導体に働く力に関する問題」

互いに２（ｍ）の距離で正三角形の位置に置かれた３本の平行導線に、
それぞれ１０（Ａ）の直流電流を同一方向に流したとき、
各導線の単位長に働く力の大きさ（Ｎ／ｍ）を求めなさい。

解答

１．７３×１０＾-5

解説

Ｆ＝｛（２Ｉ1・Ｉ2・Ｌ）／ｒ｝×１０＾-7

ＦA＝ＦABＣＯＳθ＋ＦACＣＯＳθ
＝２ＦABＣＯＳθ

ＦAB＝｛（２×１０×１０×１）／２｝×１０＾-7
＝１０＾-5

ＦA＝２×１０＾-5×ｃｏｓ３０°
＝２×１０＾-5×（√３／２）＝１．７３×１０＾-5

低圧架空引込線

◆法規「低圧架空引込線に関する問題」

低圧架空引込線に関する規制事項として、誤っているのは次の内どれか。

１．道路を横断する場合の電線の高さは、原則として路面上４（ｍ）以上であること
２．横断歩道の上に施設する場合の電線の高さは、路面上３（ｍ）以上であること
３．電線は、絶縁電線またはケーブルであること
４．電線の太さは、原則として２．６（ｍｍ）以上であること
５．電線の造営物の上部造営材との離隔距離は、上部造営材の上方においては、
原則として２（ｍ）以上であること

解答

１．

解説

低圧架空引込線の施設
電線の太さと種類
・直径２．６［ｍｍ］の　硬銅絶縁導線　またはケーブル、
・屋外ようビニル絶縁電線の場合歯人が触れることのないよう施設
・ケーブルの場合はちょう架する
電線の高さ
・道路横断部は路面上５［ｍ］以上
・鉄道・軌道横断は軌条面上５．５［ｍ］以上
・横断歩道橋は、路面上３［ｍ］以上
・その他は地表上４［ｍ］以上

三相変圧器

◆機械「三相変圧器に関する問題」

定格出力１００００（ＫＶＡ）、変圧比６６／６．６（ＫＶ）の三相変圧器
がある。力率１００（％）の負荷で３（％）、力率８０（％）の負荷で
８（％）の電圧変動率となる。
この変圧器の％抵抗および％リアクタンスを求めなさい。

解答
％抵抗
ｐ＝３（％）

％リアクタンス
９．３（％）

解説

ε＝ｐ・ｃｏｓθ＋ｑ・ｓｉｎθ
％抵抗
３＝ｐ×１＋ｑ×０
ｐ＝３（％）

％リアクタンス
８＝ｐ×０．８＋ｑ×０．６
８＝３×０．８＋ｑ×０．６
ｑ＝８－（３×０．８）／０．６
＝９．３（％）

直流送電

◆電力「直流送電に関する問題」

次の直流送電に関する記述として、誤っているのはどれか。

１．安定度の問題がないので長距離大電力の送電に適する。
２．周波数の異なる交流系統相互の連系ができる。
３．負荷設備には直流が適しているものが多いので有利である。
４．充電電流および誘電体損がないので、電力ケーブルの使用に適する。
５．電圧降下は抵抗分だけであるから少ない。

解答

３

解説
　
長所
最大電圧が小さく絶縁が容易である。
導体利用率がよく、電力あたりの電流が小さいため電圧降下・電力損失が小さい。
2条の導体で送電できる（大地を帰路とした場合は1条でも可能であるが電蝕や
通信への影響が大きいのでその対策が必要）。
交流の電力系統を分離でき、潮流調整が容易となる。
電線路のリアクタンスによる電圧降下や、静電容量によるフェランチ効果
（電圧上昇）が無い。

短所
大容量の直流遮断は難しい。交流は電流零点を有するため、
この点で電流を遮断する事が可能である。電力系統で使われる遮断器は
容量が大きいため遮断する段階での細工は必要である。一方直流は零点が
ないため、大容量の遮断器では零点を作る細工が必要である。通常は外部に
蓄えたエネルギーを逆電流として挿入するか、直流に自励振動の電流を
重畳させて零点を作るかする工夫が必要である。

電流の単位

◆理論「電流の単位に関する問題」

電流の単位はＡ（アンペア）であるが、その定義で正しいのはどれか。

１．標準電圧と標準抵抗から定める
２．２本の直線状導体間に働く力から定める
３．水を熱して、温度上昇から定める
４．コイルに生ずる磁束から定める
５．特に精度のよい指示電流計の比較により定める

解答

２

解説

電流の定義
単位時間に導体内の面を通過する電荷の量

I=ΔQ／Δt（Ａ）

電流（でんりゅう） は、荷電粒子（通常は電子であるが正孔・イオンの
場合もある）の移動に伴う電荷の流れ、もしくはある面を単位時間に通過する
電荷の量のことである。狭義には，電位差によって引き起こされる荷電粒子の
流れのことを言う。電子の流れと逆向きが電流の向きと定義されている。
電流の大きさの国際単位系での単位はアンペア（A ）で、
SI基本単位の一つである。量を表す記号は I または J が一般的である 。

高圧架空電線

◆法規「高圧架空電線に関する問題」

高圧架空電線が建造物と接近状態に施設された場合、
高圧架空電線と建造物造営材との最小離隔距離として、誤っているのはどれか。

１．上部造営材の上方においては、原則として２（ｍ）
２．上部造営材の上方においては、電線がケーブルの場合は１（ｍ）
３．上部造営材の側方または下方においては、原則とて１．２（ｍ）
４．上部造営材の側方または下方において、電線に人が容易に触れる恐れが
ないように施設する場合は、１（ｍ）
５．その他の造営材においては、原則として１．２（ｍ）

解答

４．

解説

「低高圧架空電線と建造物との接近」により、
上部造営材の側方または下方においては１．２（ｍ）、
電線に人が容易に触れるおそれがないように施設する場合は０．８（ｍ）

加熱効率

◆機械「加熱効率に関する問題」

２０（℃）の水５（Ｌ）を容器に入れ、１（ｋｗ）の電気コンロで加熱して、
水の温度を９０（℃）に上昇させるために、３０分を要したとすれば、
この湯沸し装置の効率は何％になるか。

解答

８１．４（％）

解説

Ｐ1＝（９０－２０）×（５×１０００）＝３５００００

Ｐ2＝８６０×１０００×０．５＝４３００００

η＝Ｐ1／Ｐ2＝３５００００／４３００００＝０．８１４＝８１．４（％）