2級電気工事施工管理技士 (第一次検定) 電気工学等 (電気理論・電気機器・電力) 練習問題 第15問: 抵抗 R = 6 Ω、誘導性リアクタンス XL = 12 Ω、容量性リアクタンス XC = 4 Ω を直列に接続した回路に、交流電圧 100 V を加えた。この

正解は「0.60」です。RLC 直列回路では、コイルとコンデンサにかかる電圧の位相が互いに 180° ずれるため、リアクタンスは差し引きになり、インピーダンスは Z = √{R² + (XL − XC)²} = √{6² + (12 − 4)²} = √(36 + 64) = 10 Ω です。

力率は cosφ = R/Z = 6 ÷ 10 = 0.60 となります。このとき電流は I = 100 ÷ 10 = 10 A、消費電力 (有効電力) は P = I²R = 10² × 6 = 600 W で、皮相電力 100 × 10 = 1,000 V·A に力率 0.60 を掛けた値と一致します。

「0.35」はリアクタンスを足して Z = √(6² + 16²) ≒ 17.1 Ω とした値 (6 ÷ 17.1)、「0.45」は容量性リアクタンスを入れずに Z = √(6² + 12²) ≒ 13.4 Ω とした値 (6 ÷ 13.4)、「0.80」はリアクタンス分の比 (XL − XC)/Z = 8 ÷ 10 で、力率 cosφ ではなく sinφ に当たる値です。