線間電圧 200 V の対称三相電源に、各相が抵抗 8Ω と誘導性リアクタンス 6Ω の直列である三相負荷を三角(Δ)結線で接続した。線電流と三相電力の組合せとして、適当なものはどれか。
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解答正解 2
Δ結線では各相に線間電圧がそのまま加わるので、相電流 Ip=200/√(8²+6²)=20 A、線電流 Il=√3 Ip≒34.6 A である。有効電力は抵抗でのみ消費されるので P=3Ip²R=3×20²×8=9 600 W、皮相電力は 12 kVA(力率 0.8)。結線ごとの電圧・電流の関係と、有効電力・皮相電力の区別を整理しておくことが要点である。
選択肢ごとの判定
1相電流をそのまま線電流としている。Δ結線の線電流は相電流の √3 倍である。
2正しい。相インピーダンス 10Ω、相電流 200/10=20 A、線電流は 20√3≒34.6 A。電力は 3×20²×8=9 600 W となる。
3線電流は正しいが、3×20²×10=12 kVA の皮相電力を有効電力として答えている。有効電力は抵抗分 8Ω のみで消費される。
4負荷を Y 結線とみなし、相電圧 200/√3 で計算した値。問題の負荷は Δ 結線であり、各相に線間電圧 200 V が加わる。