電験三種（第三種電気主任技術者）「機械」のうち、等価回路と電力の流れ・トルクの問題です（大分類：誘導機・重要度A）。一問一答6問 → 五肢択一6問の順に解き、解答・解説は各問題の下を開いて確認してください。
一問一答（○×）
重要度：A 難易度：★☆☆
問1：三相誘導電動機の二次入力、二次銅損、機械的出力の比は、滑りをsとすると 1：s：(1−s) である。
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正解：○
二次入力P2のうち、sP2が二次銅損、(1−s)P2が機械的出力になります。
重要度：A 難易度：★☆☆
問2：誘導電動機は変圧器に似た構造で、回転子が変圧器の一次巻線に、固定子が二次巻線に相当する。
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正解：×
電源につながる固定子が一次、電磁誘導で電流が流れる回転子が二次に相当します。
重要度：A 難易度：★★☆
問3：回転子が静止しているとき（s＝1）の二次誘導起電力は、滑りsで回転しているときのs倍である。
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正解：×
回転中の二次起電力は静止時のs倍（E2s＝sE2）です。したがって静止時の起電力は回転中の1／s倍になります。
重要度：A 難易度：★★☆
問4：三相誘導電動機のL形等価回路で、機械的出力は、負荷抵抗 r2(1−s)／s で消費される電力として表される。
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正解：○
二次回路の抵抗r2／sを r2＋r2(1−s)／s に分けると、r2で消費される電力が二次銅損、r2(1−s)／s で消費される電力が機械的出力になります。
重要度：A 難易度：★☆☆
問5：三相誘導電動機の二次入力（同期ワット）は、トルクに比例する。
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正解：○
P2＝ωsT（ωs：同期角速度）で、同期角速度は一定なので、二次入力はトルクに比例します。
重要度：A 難易度：★☆☆
問6：三相誘導電動機の二次銅損は、二次入力に(1−s)を掛けた値である。
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正解：×
二次銅損はsP2です。(1−s)P2は機械的出力です。
五肢択一
重要度：A 難易度：★☆☆
問7：三相誘導電動機の二次入力が10kW、滑りが0.04のとき、機械的出力〔kW〕の値として、正しいものはどれか。
- 0.4
- 9.2
- 9.6
- 10.0
- 10.4
【第7問：正解と解説】
正解：3
正解は3です。
機械的出力＝(1−s)P2＝0.96×10＝9.6kW（二次銅損は0.04×10＝0.4kW）
1：誤り。二次銅損です。
2：誤り。二次銅損を2倍引いた値です。
3：正しい。
4：誤り。二次入力です。
5：誤り。二次銅損を足した値です。
重要度：A 難易度：★★☆
問8：極数4、周波数50Hzの三相誘導電動機が、機械的出力15kW、回転速度1,440min⁻¹で運転している。発生トルク〔N·m〕の値として、最も近いものはどれか。
- 10.4
- 49.7
- 95.5
- 99.5
- 625.0
【第8問：正解と解説】
正解：4
正解は4です。
回転子の角速度 ω＝2π×1,440／60≒150.8rad/s
T＝P0／ω＝15,000／150.8≒99.5N·m（二次入力で求めるなら P2＝15／0.96＝15.625kW を同期角速度157.1rad/sで割っても同じ）
1：誤り。回転速度〔min⁻¹〕で割った値です。
2：誤り。1／2にした値です。
3：誤り。回転子の角速度ではなく同期角速度で割った値です（機械的出力を使うときは回転子の角速度で割ります）。
4：正しい。
5：誤り。毎秒の回転数で割った値です（2πを掛け忘れ）。
重要度：A 難易度：★☆☆
問9：極数4、周波数50Hzの三相誘導電動機が100N·mのトルクを発生している。二次入力（同期ワット）〔kW〕の値として、最も近いものはどれか。
- 1.6
- 2.5
- 7.9
- 15.7
- 31.4
【第9問：正解と解説】
正解：4
正解は4です。
同期角速度 ωs＝2π×(120×50／4)／60＝2π×25≒157.1rad/s
P2＝ωsT＝157.1×100≒15.7kW
1：誤り。桁を誤った値です。
2：誤り。2πを掛け忘れた値です。
3：誤り。1／2にした値です。
4：正しい。
5：誤り。2倍した値です。
重要度：A 難易度：★★☆
問10：三相誘導電動機の機械的出力が9.6kW、滑りが0.04のとき、二次銅損〔kW〕の値として、正しいものはどれか。
- 0.04
- 0.38
- 0.40
- 4.00
- 10.00
【第10問：正解と解説】
正解：3
正解は3です。
二次入力 P2＝9.6／(1−0.04)＝10kW、二次銅損＝sP2＝0.04×10＝0.40kW（二次銅損：機械的出力＝s：(1−s)）
1：誤り。桁を誤った値です。
2：誤り。機械的出力にsを掛けた値です。
3：正しい。
4：誤り。桁を誤った値です。
5：誤り。二次入力です。
重要度：A 難易度：★★☆
問11：三相誘導電動機の一次入力が20kW、一次銅損が0.5kW、鉄損が0.3kW、滑りが0.05、機械損が0.2kWである。効率〔%〕の値として、最も近いものはどれか。
- 85.4
- 90.2
- 91.2
- 94.0
- 95.0
【第11問：正解と解説】
正解：2
正解は2です。
二次入力 P2＝20−0.5−0.3＝19.2kW、二次銅損＝0.05×19.2＝0.96kW
機械的出力＝19.2−0.96＝18.24kW、軸出力＝18.24−0.2＝18.04kW
効率＝18.04／20×100≒90.2%
1：誤り。二次銅損を2回引いた値です。
2：正しい。
3：誤り。機械損を引き忘れた値です。
4：誤り。一次入力ではなく二次入力に対する比です。
5：誤り。二次銅損を引き忘れた値です。
重要度：A 難易度：★★☆
問12：三相誘導電動機と変圧器の対応、および等価回路に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。ただし、滑りをs、電源周波数をfとする。
- 固定子巻線は、変圧器の一次巻線に相当する。
- 回転子巻線は、変圧器の二次巻線に相当する。
- 回転中の二次電流の周波数はsfである。
- 回転子が静止しているときの二次誘導起電力は、滑りsで回転しているときの1／s倍である。
- L形等価回路で、二次銅損は抵抗r2(1−s)／sで消費される電力として表される。
【第12問：正解と解説】
正解：5
正解は5です。
1：正しい。
2：正しい。
3：正しい。変圧器と違い、二次の周波数は一次と異なります。
4：正しい。
5：誤り。r2(1−s)／s で消費される電力は機械的出力です。二次銅損は r2 で消費される電力です。
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