要点
正解は(3)。有効分と無効分を分けて考えると、追加抵抗に流れる電流や必要な抵抗値を整理できます。基本式の意味と、条件がどの項に効くかを先に整理して進めます。復習では、使う式、代入値、単位換算の順で声に出して確認すると取り違えが減ります。
詳細解説
この問題の論点は、機器の基本原理と代表式を条件に合わせて使えるかという点です。最初に問題文の条件を固定し、どの式や用語で判定するかを決めると全体が追いやすくなります。
電圧変動率 \(\epsilon\) の近似式は以下の通りです。
\[ \epsilon = p \cos \theta + q \sin \theta \]
ここで、
\(p\): 百分率抵抗降下 [%]
\(q\): 百分率リアクタンス降下 [%]
\(\cos \theta\): 力率
問題文より、力率 \(\cos \theta = 1.0\) なので、\(\sin \theta = 0\) となり、
\[ \epsilon = p \times 1.0 + q \times 0 = p \]
となります。
百分率抵抗降下 \(p\) は、定格容量に対する全負荷銅損の割合に等しいので、
\[ p = \dfrac{\text{全負荷銅損}}{\text{定格容量}} \times 100 \]
\[ p = \dfrac{6 \text{ kW}}{500 \text{ kVA}} \times 100 = \dfrac{6}{500} \times 100 = 1.2 \% \]
よって、電圧変動率は 1.2% となります。
機械分野は、速度、電流、トルク、滑りなどのどの量が変化しているかを意識すると、公式の当てはめを誤りにくくなります。
類題では、まず基本式の意味を確認し、与えられた条件がどの項に効くかを順に追うのが近道です。