電力編の32ページで、動画の説明で電線は周りが絶縁体に囲まれているから電線はコンデンサーとみなせるとのことでしたが、これは電線と大地が電極で、絶縁体が誘電体とみなすからでしょうか。

その通りです。離れた2点間に導体があり、その間に絶縁体が挟まれている構造になっているものは、全てコンデンサの性質を持ちます。

身近な例は、人間の体とドアノブ（離れた2点間の導体）の間に空気（絶縁体）が挟まれていればコンデンサとなり、そのコンデンサに電荷が溜まることで電位差が発生し、ドアノブに触れた瞬間に放電するのも、人体とドアノブの関係がコンデンサの極板と全く同じだからという事になります。

あと、原理上送電ケーブルの対地静電容量が大きいため、軽負荷時のフェランチ効果による電圧上昇を起こしやすいの部分を詳しく説明いただけないでしょうか。

ケーブルの対地静電容量が大きい場合、それを電源側から見ると、抵抗（送電線路の抵抗成分）とコイル（送電線路の誘導性リアクタンス）とコンデンサ（ケーブルの対地静電容量）が直列に接続されているように見えます。

つまり、これは理論で学んだRLC直列回路そのものです。

例えば、RLC直列回路において、Rが6Ω、Lが+j20Ω、Cが-j12Ω、そして電源電圧が10Vだったとします。

このとき、LCの合成リアクタンスが+j8Ωですから、RLCの合成インピーダンスは√（6^2+8^2）＝10Ωです。

電源電圧が10Vでインピーダンスが10Ωですから、この回路には1Aの電流が流れます。

そして、-j12Ωのリアクタンスを持つコンデンサに1Aの電流が流れるということは、その両端に生じる電圧は12Vとなり、なんと電源電圧を超えてしまうことになります。

これは計算上そうなるだけでなく、本当にそうなります。電源電圧を超えるのは一見矛盾するように思えますが、これも理論で解説しました通り、LC直列部分は互いの性質が打ち消し合うため、このような事が起こりえます。

したがって、送電線路においても末端部分の対地静電容量が大きくなると、これと同じことが起こって送電端よりも電圧が上昇し、そのせいで絶縁破壊などの事故が起こる可能性がありますから注意しなければならない訳です。

掲題の解答ですが、講義回答のイメージが、まったくつきません。プロセスがわかるような、式、図等を教えていただきませんでしょうか？以上、宜しくお願い致します。

まず、Y-Y結線で66kV：22kVで、一相当たりについて考えると、変圧器を一次側から見たインピーダンスが0.018＋j8.73Ω、そして二次側に接続されている短絡線路のインピーダンスが0.10+j0.24Ωであるところまでは宜しいかと思います。

ここで、「一次側から見た0.018＋j8.73Ω」を二次側に移すことで短絡線路のインピーダンスと合計できるようになるため、変圧器の巻数比を用いて変換します。

理論で出てきた通り、インピーダンスは巻数比の2乗で変換されますから、一次側から二次側に移すと1/9になり、変換後の二次側インピーダンスは0.102+j1.21Ωとなります。

ここに相電圧の（22/√3）kVが掛かるため、流れる電流は約10460Aと求まります。

(b)問題ですが、これは「二次側の0.10+j0.24Ωに10460Aの電流が流れるときに発生する電圧」そのものを求めれば良いので、

• 10460×√(0.1^2+0.24^2)=2719.6V

と求まります。しかし、これは一相当たりについて求めた値ですから、三相電圧の場合はこれに√3を掛けて4710Vが答えとなります。（解答選択肢の1番が引っ掛けになっています）

一相あたりの対地電圧が３８．１１になる理由がわかりません考え方を教えてください。

三相交流の電圧は、線間電圧をもって表します。

理論の「三相交流のY結線」で示されたように、線間電圧66kVの三相交流であれば、その中性点（＝接地点）に対する電圧は√3で割った値になります。

三相一括のリアクタンスから一線あたりのリアクタンスを求めるのになぜ3倍するのですか？

リアクタンスは、コンデンサ（＝ケーブルの対地静電容量）に掛かる電圧を流れる電流で割った値です。

したがって、これは抵抗の並列接続と同様、同じ値のものが2本並列であれば合成リアクタンスは1/2、3本並列であれば1/3になります。

ここでは3本並列の合成リアクタンスが求まっていますから、逆算して1本あたりはその3倍という事になります。

電験3種の電力のH28年度の過去問からで、A問題の問一のDVD解説で発電に使用した水量は、60×60×60×8=とありますが、この式はどっから来るのでしょうか？

問題文を見ますと、

• 「発電使用水量60㎥/s」
• 「発電運転時間＝8ｈ」

とあります。つまり、１秒間に60㎥の水量を8時間流して運転しているわけですから、

60㎥×60秒×60分×8時間で、発電に使用した総水量を求めています。

電力の前段階の理論の科目で、エネルギの定義の所で

エネルギ１J＝1Wの電力×1秒間

という話をしておりますし、MKS単位系で時間は基本的に秒単位を使うのが正式ですから、秒単位に直しているという事を考えていただければ60×60を掛けていることが推測できるかと思います。

あと、過去問の解説がはしょりすぎてて分かりにくいです。お金払ってるので、その分返していただけますか？

電験3種の試験範囲は幅広いですから、例えば極論すれば足し算や掛け算のレベルから解説してしまうと、時間がいくらあっても足りないことになってしまいますし、大多数の方がそれを望んでいるとも思えません。資格のヒエラルキとしては、電験１種ー電験２種ー電験３種ー第１種電気工事士ー第２種電気工事士という順序ですので、第１種電気工事士ないし第２種電気工事士程度のレベルを想定して内容を考えております。

また、過去問の解説は、一通り講座の内容を理解したうえで実戦的な問題に取り組んだという事を想定しております。なので、一問一問について初歩から解説することはしておりません。むろん、それで分からない部分につきましては質問を投げて頂くことにより回答するというフォロー体制を取っております。

無論、決して安くはないお金を払っていただいておりますから、相応のフォローはしているつもりです。しかし、どんなモノを作ったとしても、百人が百人、万人が万人満足するものを作ることもまたできないのが人間の世の中というものです。御不満という事でしたら返品して頂いて構いませんので、何卒よろしくお願い申し上げます。

理論なのですが　オペアンプについてですこの考え方であっているでしょうか

Ⅰ、　入力＋端子が５Ｖ

Ⅱ、なので、入力－端子も５Ｖ

Ⅲ、Ｖinが３Ｖで、入力－端子が5Ｖだから、5-3で２Ｖで20キロオームの抵抗の両端が2Ｖ

四、20キロオームの両端が2Ｖなので10キロオームの両端は半分の1Ｖ

五、なのでVoutは１Ｖ

この考え方でよいのでしょうか　教えてください

平成26年理論問13だと思いますが、その考え方で大丈夫です。

オペアンプは、正常動作をしている場合＋入力端子とー入力端子の電圧が等しくなりますから、これを踏まえて回路の各部分の電圧を決定していくことで入出力の関係を求めることができます。

電力　H23-11　の解答ですが、（エ）十分低いが、解答になりますが、どうして、十分低いが解になるのかいまいち理解できません。以上、宜しくお願い致します。

まず直感的に答えますと、もし故障点の地絡抵抗が100Ω、1000Ω、10000Ω…と高ければ高いほど異常度合いは小さく、正常稼働状態と変わらなくなっていきます。ケーブルの短絡故障を検出したいのですから、正常状態と大きくかけ離ればかけ離れるほど強く検出されることになり、そのためには地絡抵抗が低い方が大きな故障、つまり強力に検出されることになります。

理論的に考えます。マーレーループ装置に内蔵されている電源のアース側を見てください。

このアースは、被測定ケーブルに対してどこに接続されるかというと、図中「故障点」と書いてある部分のアースから外皮をたどり、×で示される故障点を経由してケーブルの心線に接続されます。ケーブルの心線は、

1. ×点ー(左)－(マーレーループ装置のa点)ー電源の上側端子
2. ×点ー(右)－(ケーブルA－接続線ーケーブルB)－(マーレーループ装置のa点)ー電源の上側端子

という2つの経路を通って電源に戻ります。このとき、

• ×点ー(左)－(マーレーループ装置の下側端子)抵抗をR1
• 0点－a点の抵抗をR2
• ×点ー(右)－(ケーブルA－接続線ーケーブルB)－(マーレーループ装置の上側端子)の抵抗をR3
• 1000点－a点の抵抗をR4

とすると、ブリッジの平衡条件から、

• R1×R4＝R2×R3

で平衡することになり、これから故障点が見つかります。

しかし、もし故障点の地絡抵抗が大きいと、この地絡抵抗がマーレーループ装置の電源と直列に入ってしまい、マーレーループ装置の平衡点がシャープに出なくなってしまいます。地絡抵抗が限りなく0Ωに近い完全短絡状態であれば、ブリッジ回路に流れる電流も大きくなるため、平衡点がシャープに出て故障点を探りやすくなります。

電験3種理論P94について。固定コイルが電流計で、可動コイルが電圧計の理由はなにでしょうか。

これは電流力計形計器の件だと思いますが、これは固定コイルと可動コイルの間で生じる力を利用して電力を求める仕組みとなっています。

このとき、電流コイルは大電流が流れるので太い巻線で少ない巻き数、電圧コイルは小電流なので細い巻線で比較的多い巻き数で巻きます。

電流コイルを可動にしてしまうと、可動部分を接続する点に大電流が流れてしまい、接触抵抗による発熱が増え具合が悪くなります。

一方、電圧コイルに流れる電流は小さいため、可動部分を作ってもそこに掛かる電流的ストレスは小さくて済みます。

直流電動機のブラシのように、可動部分に大電流を流すというのは大変な仕事ということです。

 電気設備技術基準の解釈第143条第1項によりますと、2kw以上の電気機械器具は住宅の屋内配線と直接接続しなければいけないとあります。

一般住宅において200V使用のエアコンなどは確かに専用の配線、開閉器や過電流遮断機に接続されてはいます。ですが、器具直結ではなく200Vコンセントを使用するようになっていることがほとんどではないかと思いました。これは本来直結でなくてはいけないが、許容電流が十分な専用配線であれば実務的にはコンセントでつないでいるということなのでしょうか？家庭用200Vエアコンはエルバー、タンデムなどコンセント接続を前提として販売されているように思います。

おっしゃる通り、電技解釈143条には、住宅の屋内電路についての規定があります。

しかし、条文を頭から良く見ると、

• 「住宅の屋内電路（電気機械器具内の電路を除く。以下この項において同じ。）の対地電圧は、150V以下であること。ただし、次の各号のいずれかに該当する場合は、この限りでない。」

とあり、その「次の各号のいずれか」のうちのひとつとして、

• 「定格消費電力が2kW以上の電気機械器具及びこれに電気を供給する屋内配線を次により施設する場合」

の例として

• 「電気機械器具は、屋内配線と直接接続して施設すること。」

と記されています。

つまり、屋内電路の対地電圧が150V以下であれば、定格消費電力が2kWに関係なくコンセントを使用して構わないということになります。

200Vの器具を直結で使用しなければいけないのは、対地電圧が150Vを超える場合、つまり三相200Vを家庭内に引き込み、その電気を使って強力な電磁調理器や強力なエアコンを使用するという例になります。そんな例があるのか？と思われそうですが、私の知るかぎり、在日米軍関係者が、アメリカから強力な電磁調理器を取り寄せて設置して使いたいという強い希望があり設置するという例を聞いたことがあります。

平成27年度理論の問12についての質問です。速度成分uを求めた後の、距離Xの求めかたが、動画からは分かりませんでした。式を省略せずに教えて頂けると助かります。宜しくお願い致します。

では、最初から順番に見ていきます。

まず、速度vで飛び出した電子が、偏向板の距離lの間を通過するのにかかる時間は

• l/v

です。偏向板で電子が受ける力の大きさF（±を考えない絶対値）は

• F=eE

で、運動方程式

• a=F/m

より、質量mの電子がこのときに受ける加速度は

• a=eE/m

です。

加速度aを受けて等価速度直線運動をする物体の速度vは、初速度をv0として

• v=v0+at

ですから、ここに加速度a=eE/mを代入すると、電子のx方向の初速度はゼロであることを踏まえて

• V=(eE/m)・(l/v)=elE/mv

となり、uの選択肢から正解は(1)か(5)に絞られます。

さて、この偏光板を出た直後の電子は、

1. z方向にvの等速度
2. x方向にelE/mvの等速度

を持っていることになりますから、

「z方向にvだけ進んだとき、x方向にはelE/mvだけ進む」

ことになります。したがって、

「z方向にdだけ進んだとき、x方向には(elE/mv)・(d/v)だけ進む」

ことになり、答えは(5)と求まります。