こんにちは、鮭のソテーには、タルタルソースをたっぷりかけて☆しまじです☆
第２種電気工事士試験合格への道、第１３回っ。前回では、配電に３つの方法があることを学びました。今日からは、それぞれをさらに深くつっこんでいきたいと思います。今回は、その内の「単相２線式」についてになります。
目次
単相２線式による配電
前回の復習から。配電方法には下の３つ
- 単相２線式
- 単相３線式
- 三相３線式
の方法がありました。その内の「単相２線式」について学んでいきます。
電圧降下
電線に電気が流れると、電線が持つ抵抗の分、電圧が降下します。いわゆる電圧降下というやつです。単相２線式（１Φ２Ｗ）で、負荷が１つの場合、
のような図で考えていきます。電線の抵抗をｒとした場合、この回路における電圧降下は、
であらわせます。
つづいて、負荷が２つ並列に接続された回路についてみていきましょう。
先ほどの回路に、負荷がもう１つ並列に接続されています。この回路における電圧降下は、aーa'とbーb'間の電圧降下と、bーb'とcーc'間の電圧降下を足した値が、この回路における電線の電圧降下となります。
まずは、aーa'とbーb'間の電圧降下から計算していきます。
１つめの負荷に流れる電流Ｉ１と、２つ目の負荷に流れる電流Ｉ２の和に、１つ目の負荷までの電線の抵抗ｒをかけて、行きと帰りの往復分がaーa'とbーb'間の電圧降下となります。
つづいて、bーb'とcーc'間の電圧降下を計算します。
１つ目の負荷を過ぎてから、２つ目の負荷にかかるまでの電圧降下の式です。
上の２つの式を加えたものが、回路全体の電圧降下になるので、この回路の電圧降下ｖ（Ｖ）は、
となります。
電力損失
電圧降下をするという事は、その分だけ、電力を損失します。電力の計算式は、
です。なので、電線往復分の損失する電力は、２倍となるので、負荷が１つ接続された回路での電力損失を計算式であらわすと、
となります。
例題１
次の回路にて、配線における電圧降下は何ボルト？ただし、電線の電気抵抗は、１０００（ｍ）あたり３．２（Ω）とする。
【解き方】
単相２線式で、負荷が１つだけの回路ですね。この回路の、電圧降下ｖ（Ｖ）の計算式は、
です。電圧降下ｖ（Ｖ）を求める為には、回路に流れる電流Ｉ（Ａ）と電線の抵抗ｒ（Ω）を求める必要があります。
まずは、回路に流れる電流Ｉ（Ａ）から計算していきます。消費電力の計算式は、
なので、この回路に流れる電流Ｉ（Ａ）は、負荷の消費電力Ｐ＝２０００（Ｗ）なのと、負荷にかかる電圧がＶ＝１００（Ｖ）であることから、
つづいて、電線の抵抗ｒ（Ω）は、１０００（ｍ）で３．２（Ω）であり、長さが８（ｍ）であることから、
最後に、電圧降下ｖ（Ｖ）を求めます。
電圧降下はｖ＝１（Ｖ）となります。
【解答】１（Ｖ）
例題２
次の回路のaーa'間の電圧は何ボルト？
【解き方】
単相２線式で、負荷が２ある回路の、電圧降下ｖ（Ｖ）の計算式は、
でしたね。a－a'間の電圧は、この回路の元の電圧になるので、Ｖｓを求めるという事になります。では、それぞれの値を入れて計算していきましょう。
よって、a－a'間の電圧Ｖｓは１０４（Ｖ）。
【解答】１０４（Ｖ）
今日のまとめ
今日は、「単相２線式による配電」について学びました。単相２線式による回路の、負荷が１つの場合と、負荷が２つの場合の電圧降下の計算式、そして電力損失について身につけていきますっ
それでは