電験三種（第三種電気主任技術者） 法規 一問一答・五肢択一（全6問）｜高調波の計算

電験三種（第三種電気主任技術者）「法規」のうち、高調波の計算の問題です（大分類：電気施設管理（計算）・重要度B）。一問一答2問 → 五肢択一4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：B　難易度：★☆☆

問1：第5調波に対するコンデンサのリアクタンスは、基本波に対するリアクタンスの5倍になる。

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正解：×

コンデンサのリアクタンス 1／(nωC) は次数nに反比例するので、第5調波では基本波の1／5になります。

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重要度：B　難易度：★★☆

問2：コンデンサのリアクタンスの6%のリアクタンスをもつ直列リアクトルを接続したコンデンサ設備は、第5調波に対して誘導性となる。

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正解：○

第5調波では、リアクトルは5×0.06XC＝0.30XC、コンデンサはXC／5＝0.20XCとなり、リアクトル分が大きいので誘導性です。

五肢択一

重要度：B　難易度：★★☆

問3：基本波に対するリアクタンスが100Ωのコンデンサに、基本波に対するリアクタンスが6Ωの直列リアクトルを接続した。この直列回路の第5調波に対する合成リアクタンスの大きさ[Ω]の値として、正しいものはどれか（抵抗分は無視する）。

1. 10
2. 20
3. 30
4. 50
5. 94

【第3問：正解と解説】

正解：1

正解は1です。

第5調波：リアクトル 5×6＝30Ω、コンデンサ 100／5＝20Ω

合成リアクタンス＝30－20＝10Ω（誘導性）

1：正しい。

2：誤り。コンデンサ分だけです。

3：誤り。リアクトル分だけです。

4：誤り。リアクトルとコンデンサのリアクタンスを足しています。符号が逆なので差をとります。

5：誤り。基本波に対する値です。

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重要度：B　難易度：★★☆

問4：ある負荷設備から第5調波電流10Aが発生している。この電流は、第5調波に対するインピーダンスが2Ωの系統側と、8Ωの進相コンデンサ設備側とに分流する。系統側に流出する第5調波電流[A]の値として、正しいものはどれか（いずれのインピーダンスも同じ性質のリアクタンスとする）。

1. 2.0
2. 2.5
3. 5.0
4. 8.0
5. 10.0

【第4問：正解と解説】

正解：4

正解は4です。

系統側の電流＝10×8／(2＋8)＝8A（分流はインピーダンスに反比例）

1：誤り。インピーダンスに比例して分流させています。分流はインピーダンスに反比例します。

2：誤り。インピーダンスの比を掛けています。

3：誤り。等分しています。

4：正しい。

5：誤り。全量が系統側に流れるとしています。

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重要度：B　難易度：★★★

問5：ある高圧需要家の設備から第5調波電流5Aが発生している。需要家には、基本波に対するリアクタンスが120Ωのコンデンサと、その6%の直列リアクトル（基本波に対するリアクタンス7.2Ω）からなる進相コンデンサ設備が接続されている。系統側の基本波に対するリアクタンスは2Ωとする。抵抗分は無視し、第5調波電流は系統側と進相コンデンサ設備側とに分流するものとする。
(a) 進相コンデンサ設備の第5調波に対するリアクタンス[Ω]の値として、正しいものはどれか。

1. 12
2. 24
3. 60
4. 113
5. 564

【第5問：正解と解説】

正解：1

正解は1です。

リアクトル 5×7.2＝36Ω、コンデンサ 120／5＝24Ω、合成＝36－24＝12Ω（誘導性）

1：正しい。

2：誤り。コンデンサ分だけです。

3：誤り。差ではなく和をとっています。

4：誤り。基本波に対する値です。

5：誤り。コンデンサのリアクタンスに5を掛けています。

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重要度：B　難易度：★★★

問6：ある高圧需要家の設備から第5調波電流5Aが発生している。需要家には、基本波に対するリアクタンスが120Ωのコンデンサと、その6%の直列リアクトル（基本波に対するリアクタンス7.2Ω）からなる進相コンデンサ設備が接続されている。系統側の基本波に対するリアクタンスは2Ωとする。抵抗分は無視し、第5調波電流は系統側と進相コンデンサ設備側とに分流するものとする。
(b) 系統側に流出する第5調波電流[A]の値として、最も近いものはどれか。

1. 5.00
2. 4.29
3. 4.17
4. 2.73
5. 2.27

【第6問：正解と解説】

正解：4

正解は4です。

系統側の第5調波リアクタンス＝5×2＝10Ω

系統側の電流＝5×12／(10＋12)≒2.73A

1：誤り。全量が系統側に流れるとしています。

2：誤り。系統側のリアクタンスを基本波の2Ωのまま使っています。5倍します。

3：誤り。系統側と設備側のリアクタンスの比を掛けています。

4：正しい。

5：誤り。インピーダンスに比例して分流させています。

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