平成30年度 筆記試験(追加試験分) 問47 解説 計測器の図記号
⑦の部分に設置する機器の図記号の組合せで，正しいものは。
- イ.
- ロ.
- ハ. ✓ 正答
- ニ.
解説
この問題は、電気工事士試験で頻出する「測定器の図記号」に関する知識を問うものです。各選択肢の図記号がどのような測定器と単位の組み合わせを示しているかを正しく理解し、電力測定に関する適切なものを選ぶ必要があります。
測定器の図記号の読み解き方
選択肢で与えられている図記号と単位の組み合わせは、それぞれ特定の電気測定器の機能を示しています。まず、それぞれの記号が何を意味するのかを確認しましょう。
- W（ワット）: 有効電力の単位です。この記号が記されている測定器は、電力計（有効電力計）を表します。
- Wh（ワット時）: 電力量の単位です。この記号が記されている測定器は、電力量計を表します。
- V（ボルト）: 電圧の単位です。この記号が記されている測定器は、電圧計を表します。
- Hz（ヘルツ）: 周波数の単位です。この記号が記されている測定器は、周波数計を表します。
- cosβ（コサインベータ）: 力率を表します。力率計、または力率も表示できる多機能測定器に関連する記号です。一般的には または が使われますが、 も力率を示す記号として理解できます。
問題文の「⑦の部分」がどのような回路のどこを指しているのかは明示されていませんが、選択肢が電力、電力量、電圧、力率に関連する測定器であることから、これらの中から適切なものを選ぶことになります。
なぜ「ニ. W(cosβ)」が正しいのか
選択肢ニの「W(cosβ)」は、電力（W）と力率（cosβ）の両方を測定または表示できる機器であることを示しています。 交流回路において、実際に仕事をする電力（有効電力）は、電圧、電流、そして力率の積で表されます（）。このため、有効電力を測定する電力計には、力率という概念が不可欠です。高機能な電力計や複合計器の中には、有効電力だけでなく、同時に力率も表示できるものが多くあります。
この図記号は、有効電力計と力率計の機能を併せ持つ測定器、または電力測定の際に力率の考慮が必要な有効電力計を表すものとして、非常に適切です。
その他の選択肢が不適切な理由
- イ. W(Hz): 電力（W）と周波数（Hz）を組み合わせた記号ですが、電力計が通常、周波数を直接測定して表示することは一般的ではありません。それぞれの機能を個別に持つ測定器は存在しますが、このような複合記号としてはあまり見かけません。
- ロ. Wh: 電力量計の図記号です。電力量は「ある時間における消費電力の総量」であり、瞬間的な電力である「W」とは異なります。設問が「⑦の部分に設置する機器」として電力の瞬間値を測る意図であれば、電力量計は不適切です。
- ハ. V: 電圧計の図記号です。電圧は測定できますが、電力や力率とは直接関係ありません。問題文の意図が電力測定にある場合、電圧計のみでは情報が不足します。
したがって、電力測定の文脈で最も適切かつ一般的な図記号の組み合わせは「ニ. W(cosβ)」となります。
この知識が役立つ場面
電気工事士として現場で働く際、回路図や設備図面を読む機会は頻繁にあります。これらの図面には、さまざまな電気機器や測定器が図記号で表されています。
- 回路図の理解: 設計図面や施工図面で、どの位置にどのような種類の測定器が設置されるのかを正確に理解するために、図記号の知識は不可欠です。今回の「W(cosβ)」のような記号は、単に電力を測るだけでなく、「交流回路における力率も考慮した電力測定が必要な箇所」と読み取ることができます。
- 機器の選定と設置: 実際に現場で測定器を選定し、設置する際には、その測定器がどのような機能を持っているかを図記号から判断する能力が求められます。特に、高圧受電設備などでは力率改善が義務付けられている場合もあり、力率計や力率も測定できる電力計の設置は重要です。
- トラブルシューティングと省エネ: 工場やビルなどで電力消費量の多い設備を扱う場合、有効電力や力率を正確に把握することは、省エネルギー対策や電力品質の維持、トラブルシューティングに直結します。例えば、力率が悪いと無効電力が増加し、電力損失が大きくなるため、力率計で状況を把握し、力率改善装置の導入を検討するといった場面でこの知識が活きてきます。
この問題は、単に図記号を暗記するだけでなく、交流回路における電力と力率の関係性まで理解しているかを試す、実践的な知識を問うものです。
参考リンク
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