要点
正解は(3)。瞬時値から位相を読み取り、最初に条件を満たす時刻を求める問題です。小問ごとに使う式と条件を切り分けて考えると整理しやすいです。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、問題文の条件から使う関係式や判断基準を素早く選べるかという点です。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。
回路は並列回路であるため、コイルにかかる電圧は電源電圧 \(V = 300\) V に等しい。
コイルによる無効電力を \(Q\) とすると（抵抗は無効電力を消費しない）、
\[ Q = \dfrac{V^2}{X} \]
変形して、
\[ X = \dfrac{V^2}{Q} = \dfrac{300^2}{3000} = \dfrac{90000}{3000} = 30 \text{ [\(\Omega\)]} \]
小問がある場合は、途中結果をそのまま次に使えるか、条件が切り替わっていないかを確認してから進めると崩れにくいです。
この問題から学ぶべきことは、保存則や比例関係を先に決めてから計算や比較に入る、という順番です。
式を追う前に、保存則、比例則、定義式のどれが主役かを決めると、途中の変形にも意味を持たせやすくなります。