問題
負荷の力率を改善するためにコンデンサ(進相コンデンサ)を負荷と並列に接続した。改善によって直接得られる効果として、最も適切なものはどれか。
選択肢
- 1負荷が消費する有効電力が増加する
- 2線路電流が減少し、電圧降下と線路損失が小さくなる
- 3負荷に加わる電圧が必ず上昇する
- 4負荷の周波数が安定する
正解
2. 線路電流が減少し、電圧降下と線路損失が小さくなる
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解説
結論として正しいのは「線路電流が減少し、電圧降下と線路損失が小さくなる」である。理由は、進相コンデンサは遅れ無効電力を供給して無効電流を打ち消し、線路を流れる電流(皮相電流)を減らすため、I²Rの線路損失とIrの電圧降下がともに低減されるからである。誤答を検討すると、有効電力(負荷が実際に消費する仕事)は力率改善では増えない(変わらない)。電圧が「必ず上昇する」とは言い切れず、改善は主に電流低減を通じた損失・電圧降下の軽減効果である。力率改善とコンデンサは周波数とは無関係である。力率改善の狙いは「無効電流を打ち消して総電流を減らす→設備容量に余裕・損失減・電圧降下減・電気料金の力率割引」と整理して覚える。
一問一答
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