配電方式(全47問中4問目)

No.4

図のような単相3線式回路(電源電圧210/105V)において,抵抗負荷A20Ω,B10Ωを使用中に,図中の×印点Pで中性線が断線した。断線後の抵抗負荷Aに加わる電圧[V]は。ただし,断線によって負荷の抵抗値は変化せず,どの配線用遮断器も動作しなかったものとする。
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令和5年下期[午後] 問7
  1. 70
  2. 105
  3. 140
  4. 210

正解 

解説

中性線が断線すると、2つの抵抗負荷は電源電圧210[V]に直列に接続された状態になりますから、論理的に以下の回路と同等です。
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2つの抵抗負荷は直列抵抗なので、この電線路の合成抵抗は 20+10=30[Ω] です。電線路に流れる電流は、I=VRより、

 I=210[V]30[Ω]=7[A]

2つの抵抗負荷に印加される電圧は、V=I×R より、
  • 抵抗負荷A … 7[A]×20[Ω]=140[V]
  • 抵抗負荷B … 7[A]×10[Ω]=70[V]
したがって、断線後の抵抗負荷Aに加わる電圧は140[V]となります。