25回目 福島の原発が気がかりで心配していますが、、

25回目 1999年の問題(Y回路の消費電力を求める)
(解答は 2.73Kwです)
------では問題から------
図1の黒で表示された部分が与えられた問題です。
線間電圧210v  Z=14<π/6(Ω)の三相平衡回路です。
なお図中「<π/6」 は(cosπ/6+JSinπ/6)を表します。

以上が問題です。
(便宜上、後で書き添えた部分がピンクの部分です) 

老いぼれ親父の電気工学

ーーーでは 解答をしていきますーーーーーーーー
Z=14<π/6(Ω) の 「π/6」 はラジアン(RAD)
で表示されています、が「π/6」は30度に相当します。

ーー ラジアン(RAD) と 度(DEG)の関係は以下のとうりです
2π=360度 である事から 換算すればこのようになります。
ーーーー
2π=360度  π=180度  π/2=90度 
π/3=60度  π/4=45度  π/6=30度
 次回に ラジアン(RAD) と 度(DEG)について詳しく説明します
ーーーーーーーーー
では回路を読み解いていきます。
21回目で・・同じような事に触れれいますが・マア能書きです
 電源を三相平衡電源のYと考えると、三相平衡回路(Y-Y)に
なります(電源側の回路は省いてあります)

線間電圧から相電圧は√3分の1ですので、210/√3(v)
になり、相順をabcとし、線電流の向きをピンクの矢印に決めます。
** ここらあたりまでを1図から決め、ピンクで書き添えます **

2図がa相(1相分)を抜き出した回路で電流I=8.66A
になります。Z=14<π/6(Ω)から3図が描かかれます
ので、R=12Ω XL=7Ωとなります(複素数では 
Z=12+J7=14(Ω))、ここで力率は
12/14=0.86遅れとなります。
4図が2図の回路のベクトルです。5図が1図の回路のベクトル
となります。相順をabcとしたので、相電圧と線間電圧の
関係は(値と位相)は図のようになります。
各線電流(8.66A)は相電圧から30度(π/6)遅れています。
 さて 題意は電力ですので、1相分(a相)で計算
しましょう。4図のEaとIの囲んである所が、電力の所です。
皮相電力はEa*Iですので、210/√3(v)*8.66A
=1050VA(1相分)になります。これが3個分あります
ので3倍すると三相分の皮相電力3150VAになります。
 皮相電力、有効電力、無効電力の関係は6図になります。
有効電力は 3150VA*cosπ/6=2727Wとなります。
従って 三相分の有効電力(三相電力)2.73KW
が解答になります。
ーーー
別解ー1 2図でI=8.66A 電圧210/√3(v) ZのR
の成分は12Ω から  P(1相分)=8.66^2*12=
900W を3倍して 2700W(2.7KW):端数の処理
で誤差がありますが・・ちゃんと計算すれば2.73KWにな
りますよ。
ーーー
別解ー2  1図で線電流(Ia Ib Ic)8.66A 
線間電圧210V 負荷の力率は3図から cosπ/6  
ですので P=√3*8.66*210*cosπ/6=2.73KW
になります。

私的には 前者の2個の解答法が電力の何たるかを理解
しながらの解答になると考えますので、別解ー2 は
あまりお勧めできません。
ーーー
どうでしょうか? 順序よく考えれば、中学校のレベルでも
3種電検の問題も簡単でしょう・・・・・
暗記の項目が殆んどありませんでしょう、、、理論立てて進める
事が忘れない秘訣です。あと少しで3種電検の問題も簡単
に解答できるようになると確信しています。もうすでに
その域に達していますかナ・・・。

次回は ラジアン(RAD) と 度(DEG)について詳しく
説明する予定です。