2級電気工事(第一次) ミニテスト

2級電気工事施工管理技士 電気理論 練習問題②【無料・10問】交流回路・力率

2級電気工事施工管理技士 電気理論 ミニテスト 第2回

第2回では交流回路・インピーダンス・力率を中心に10問出題します。交流回路は電気理論で最も出題頻度が高いテーマです。「電気理論(電磁気・直流回路・交流回路・計算問題)をわかりやすく解説」を復習してから挑戦しましょう。

テスト情報

形式:四肢択一(各問1つ選択)

問題数:10問

分野:交流回路・インピーダンス・力率

目標時間:15分

電気理論 ミニテスト(全10問)

問1

交流に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

(1)交流は電流の向きと大きさが周期的に変化する。
(2)日本の商用電源の周波数は、東日本が50Hz、西日本が60Hzである。
(3)交流は変圧器で容易に電圧を変えられるため、送配電に適している。
(4)交流の実効値は、最大値と等しい。

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正解:(4)

交流の実効値は最大値の 1/√2 倍(約0.707倍)。家庭の100Vは実効値であり、最大値は約141V。実効値=最大値ではない。

問2

インピーダンスに関する記述として、最も適当なものはどれか。

(1)インピーダンスは直流回路における抵抗と同じものである。
(2)インピーダンスの単位はアンペア(A)である。
(3)インピーダンスは抵抗とリアクタンスから求められる。
(4)インピーダンスが大きいほど、回路に流れる電流は大きくなる。

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正解:(3)

インピーダンス Z = √(R² + X²) で、抵抗 R とリアクタンス X から求める。単位はΩ(オーム)。(1)直流の抵抗とは別の概念。(4)インピーダンスが大きいほど電流は小さくなる。

問3

リアクタンスに関する記述として、最も不適当なものはどれか。

(1)誘導性リアクタンスは、コイル(インダクタンス)によって生じる。
(2)容量性リアクタンスは、コンデンサによって生じる。
(3)誘導性リアクタンスは、周波数が高くなるほど大きくなる。
(4)容量性リアクタンスは、周波数が高くなるほど大きくなる。

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正解:(4)

容量性リアクタンス Xc = 1/(2πfC) なので、周波数 f が高くなるほど Xc は「小さく」なる。誘導性リアクタンス XL = 2πfL は周波数に比例して大きくなる。両者は逆の関係。

問4

抵抗 R=30Ω、誘導性リアクタンス XL=40Ω が直列に接続された交流回路のインピーダンスとして、正しいものはどれか。

(1)10Ω
(2)50Ω
(3)70Ω
(4)1250Ω

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正解:(2)

Z = √(R² + XL²) = √(30² + 40²) = √(900 + 1600) = √2500 = 50Ω。3:4:5の直角三角形の比率になる頻出パターン。単純に足す(70Ω)のは誤り。

問5

力率に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

(1)力率は cosθ で表され、0から1の値をとる。
(2)力率が1のとき、電力はすべて有効に使われている。
(3)力率を改善するためには、進相コンデンサを設置する。
(4)力率が低いほど、電力料金は安くなる。

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正解:(4)

力率が低いと電力会社から「力率割増料金」が課される。力率を0.95以上に改善すると割引が適用される。力率が低い=電気を無駄に使っている状態なので、料金は高くなる。

問6

ある交流回路のインピーダンスが50Ω、抵抗が40Ωのとき、力率として正しいものはどれか。

(1)0.6
(2)0.8
(3)1.0
(4)1.25

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正解:(2)

力率 cosθ = R/Z = 40/50 = 0.8(80%)。力率は1を超えることはないので(4)は明らかに誤り。R < Z なので cosθ < 1 となり(3)も誤り。

問7

有効電力、無効電力、皮相電力に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

(1)有効電力の単位は W(ワット)である。
(2)無効電力の単位は var(バール)である。
(3)皮相電力の単位は VA(ボルトアンペア)である。
(4)有効電力は、皮相電力より常に大きい。

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正解:(4)

有効電力 P = VI cosθ ≤ VI(皮相電力)。力率が1未満のとき、有効電力は皮相電力より「小さく」なる。力率1のときのみ有効電力=皮相電力。

問8

RLC直列回路の共振に関する記述として、最も適当なものはどれか。

(1)共振時にはインピーダンスが最大になる。
(2)共振時には回路に流れる電流が最大になる。
(3)共振時には力率がゼロになる。
(4)共振時には無効電力が最大になる。

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正解:(2)

直列共振ではXL=Xcとなりリアクタンスが相殺される。インピーダンスは最小(Z=Rのみ)となり、電流は最大、力率は1になる。(1)(3)(4)はすべて逆。

問9

100Vの交流電源に、インピーダンス25Ωの負荷を接続した場合、流れる電流として正しいものはどれか。

(1)0.25A
(2)2.5A
(3)4A
(4)25A

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正解:(3)

I = V/Z = 100/25 = 4A。交流回路でもオームの法則と同じ形(V=IZ)で計算できる。抵抗 R の代わりにインピーダンス Z を使う点がポイント。

問10

交流回路において電圧より電流の位相が遅れる場合の原因として、最も適当なものはどれか。

(1)回路にコンデンサが接続されている。
(2)回路にコイル(インダクタンス)が接続されている。
(3)回路に抵抗のみが接続されている。
(4)回路が共振状態にある。

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正解:(2)

コイル(誘導性負荷)は電流の位相を遅らせる。コンデンサ(容量性負荷)は電流の位相を進ませる。抵抗のみなら電圧と電流は同相。「コイルは遅れ、コンデンサは進み」が基本。

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