水力発電の頻出公式と論点まとめ【電験3種 電力】過去問40問 論点別インデックス

電験3種 電力科目 水力発電 頻出公式と論点まとめ 過去問40問

電験3種(第三種電気主任技術者試験)電力科目の水力発電は、毎回ほぼ確実に出題される定番分野です。出題される論点は限られており、しかも同じ問題が数年おきに再出題されるため、論点ごとに過去問をまとめて解くのが最短ルートになります。

このページは、当ブログの水力発電解説(全40問)を論点別に並べたインデックスです。まず下の3つの頻出公式を押さえ、あとは論点ごとに過去問を解き進めてください。

目次

まず覚える:水力発電の3つの頻出公式

① 発電出力 \( P=9.8QH\eta \)〔kW〕(流量Q〔m³/s〕×有効落差H〔m〕)
💬 揚水運転の電動機入力は逆に \( P=\dfrac{9.8QH}{\eta} \) と効率で「割る」。発電は掛ける・揚水は割る、で覚えます。
② ベルヌーイの定理 \( z+\dfrac{p}{\rho g}+\dfrac{v^2}{2g}=一定 \)(流速 \( v=\sqrt{2gH} \))
💬 位置・圧力・速度の3つのエネルギーの合計が一定、という水の省エネ法則。連続の定理 Q=Av とセットで使います。
③ 比速度 \( N_s=N\dfrac{P^{1/2}}{H^{5/4}} \)
💬 ペルトン(高落差・比速度小)⇔フランシス⇔プロペラ(低落差・比速度大)。キャビテーション対策とセットで頻出です。

論点別・問題インデックス(全40問)

各リンクは過去問1問ごとの完全解説です。★印の論点は同一・同型の問題が再出題されているので、まとめて解くと効率的です。

発電方式・理論出力(★再出題あり)

水のエネルギー(ベルヌーイ・連続の定理)

水車の種類と特徴

比速度・キャビテーション(★再出題あり)

調速機・速度調定率・監視制御

ダム・水路設備(水撃作用・サージタンク)

発電計画・発電電力量の計算

揚水発電

水車発電機(同期発電機)

同じ問題が繰り返し出ている論点(最優先)

水力発電を一通り解き終えたら、他分野にも進みましょう。

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