電圧降下計算の基礎

基本の仕組み

単相2線式で片道の電線抵抗が0.2Ω、負荷電流が10Aという例なら、往復で0.4Ωなので電圧降下は4Vです。電源が100Vなら負荷側は96Vになります。

抵抗分だけの簡単な回路では電圧降下はIRです。電線が長いほど抵抗は増え、断面積が大きいほど抵抗は減ります。長さが片道か往復かで計算に入れる値が変わります。

交流の電圧降下を分けて計算

単相2線の抵抗分は片道抵抗rに対してΔV＝2Irです。三相3線で1線当たり抵抗R・リアクタンスX、遅れ力率cosφの場合、近似式はΔV≈√3I(Rcosφ＋Xsinφ)です。進み力率ではX項の符号に注意します。

2026年上期出題例（問6）はR＝0.8Ω、X＝0.6Ω、遅れ力率0.8なのでsinφ＝0.6、括弧内は0.8×0.8＋0.6×0.6＝1.0Ωです。電圧降下300VならI＝300/√3＝100√3≒173Aです。抵抗分だけの式や単相2線の式を使うと誤ります。

負荷端電圧＝送電端電圧−線路の電圧降下という向きを図で確認します。電圧降下Vと線路損失Wは別の量で、交流では力率・リアクタンスが降下に関わります。

確認

電線一本の抵抗に電流を掛けた値を、回路全体の降下としないよう注意します。三相や交流のより詳しい問題では、相の関係やリアクタンスも条件に入ります。