【第一級陸上無線技士】過去問準拠 予想演習 問100 解説｜思考ルート
交流回路における有効電力、無効電力、皮相電力の計算および複数の負荷が並列接続された場合の力率改善に関する記述として、最も適切なものはどれか。
※本問は、過去の出題傾向・頻出論点をAI分析して作成した「過去問準拠の予想演習問題」です。
予想演習 No.100
交流回路における有効電力、無効電力、皮相電力の計算および複数の負荷が並列接続された場合の力率改善に関する記述として、最も適切なものはどれか。
選択肢
複数の異なる負荷が並列接続されている回路全体の皮相電力は、各負荷の皮相電力の数値を単純に足し算（スカラー和）することで正確に求めることができる。
複数の負荷が並列接続されている場合、回路全体の有効電力は各負荷の有効電力の代数和であり、無効電力は誘導性を正、容量性を負として代数和をとった上で、それらを直交成分として合成することで全体の皮相電力を算出する。
誘導性負荷にコンデンサ（容量性負荷）を並列に接続すると、回路全体の無効電力が増加するため、力率はかえって悪化する。
力率（cosθ）は皮相電力に対する無効電力の比率として定義され、完全に力率が改善された状態では有効電力と皮相電力が一致し無効電力は最大値をとる。
正解と解説（思考ルート）
【正解】 選択肢 2
■【設問の意図と背景】
交流電力のベクトル的性質、並列負荷合成時における有効・無効電力の処理方法、および力率改善の定量的な計算ルールを問う。
■【正解の根拠とメカニズム】
並列回路において、有効電力Pと無効電力Qはそれぞれ独立した直交成分であるため、全体の有効電力はPの総和、無効電力はQの代数和（誘導性と容量性の相殺）として求め、最終的な皮相電力Sはルート(Pの総和の2乗 + Qの総和の2乗)というベクトル合成を行う必要がある。
■【各選択肢の徹底検証】
・選択肢1：皮相電力を単純なスカラー和で求めるとしており、位相を無視しているため誤り。
・選択肢2：有効電力の総和と無効電力の代数和を用いた正しい電力合成の手順を述べており適切。
・選択肢3：コンデンサの並列接続による無効電力の相殺（力率改善）の原理に反しているため誤り。
・選択肢4：力率の定義が無効電力の比率とされている点や無効電力が最大になるという点が誤り。
■【本番での即断ポイント】
「皮相電力は単純足し算できない。必ず有効電力の和と無効電力の和に分解してピタゴラスの定理（直角三角形の合成）で計算する」という鉄則を思い出す。
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