図のような単相3 線式配電線路において，負荷抵抗は10 Ω一定である。スイッチAを閉じ，スイッチB を開いているとき，図…
一般問題 第6問
図のような単相3 線式配電線路において，負荷抵抗は10 Ω一定である。スイッチAを閉じ，スイッチB を開いているとき，図中の電圧V は100 V であった。この状態からスイッチB を閉じた場合，電圧V はどのように変化するか。ただし，電源電圧は一定で，電線 1 線当たりの抵抗r [Ω]は3 線とも等しいものとする。
- イ約 2 V 下がる。
- ロ約 2 V 上がる。
- ハ変化しない。
- ニ約 1 V 上がる。
正答 ロ
正答は (2)。
【結論】
まず、スイッチAだけを閉じたときの状態から、電線1線当たりの抵抗rを求めます。このとき電流は、上の電圧線、負荷（10Ω）、中性線の順に流れます。
負荷の電流 ＝ 100 ÷ 10 ＝ 10［A］
電線の電圧降下 ＝ 104 － 100 ＝ 4［V］
2r × 10 ＝ 4 より r ＝ 0.2［Ω］
スイッチBも閉じると、上下の負荷が等しい平衡負荷になり、中性線には電流が流れません。中性線の電圧降下がなくなるので、電圧降下は電圧線1本分だけになります。
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負荷の電流 ＝ 104 ÷ （10 ＋ 0.2）
≒ 10.2［A］
V ＝ 10.2 × 10
≒ 102［V］
Vは100Vから約102Vへ、約2V上がります。正しいのは(2)（ロ）です。
【誤りの選択肢】
(1) 約2V下がる 負荷が増えると電圧が下がると考えた誤りです。この回路では中性線の電圧降下がなくなるので上がります
(3) 変化しない 中性線の電流が変わるので、電圧は変わります
(4) 約1V上がる 計算と合いません
【間違えやすい点】
単相3線式で上下の負荷が釣り合うと、中性線の電流は0になります。負荷を増やしたのに電圧が上がる、というのがこの設問の要です。
出典：令和6年度上期（出題例）第一種電気工事士学科試験 問6（一般財団法人 電気技術者試験センター 公表）出典元ページ
最終更新日
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