第三種電気主任技術者試験 直流回路と交流回路 練習問題 第15問: 正弦波交流電圧 100 V (実効値) の電源に、抵抗 30 Ω と誘導性リアクタンス 40 Ω を直列に接続した負荷がつながっている。この負荷と並列にコンデン

電源電流は「1.2 A」です。コンデンサを並列に入れても負荷の抵抗で消費される有効電力は変わらず、力率が 1 になると、電源電流は有効電力を電圧で割った値になります (Kuphaldt『Lessons In Electric Circuits』Vol. II 第11章、OpenStax『University Physics Volume 2』§15.3・§15.4)。

負荷のインピーダンスは √(30² + 40²) = 50 Ω、負荷電流は 100/50 = 2 A、有効電力は 2² × 30 = 120 W、無効電力は 2² × 40 = 160 var です。力率 1 では電源電流 = 120/100 = 1.2 A です。

「2.0 A」は改善前の負荷電流、「1.6 A」は負荷電流の無効分 160/100、「0.4 A」は 2.0 − 1.6 と大きさどうしを引いた値、「2.8 A」は有効分 1.2 A と無効分 1.6 A を算術的に足した値です。コンデンサを入れても負荷そのものに流れる 2 A は変わらず、減るのは電源側の電流である点に注意しましょう。