第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和8年度（2026年）上期
問53 (機械 問11)

正しい選択肢は「5.5」です。

この問題は、巻上機で物体を一定速度で持ち上げるときに必要な電動機出力を求める計算問題です。

物体を持ち上げるには、重力に逆らって力を加える必要があります。

また、巻上機では摩擦などによる損失が発生するため、電動機には物体を持ち上げるための動力よりも大きな出力が必要です。

今回は、物体の質量、巻上速度、機械効率から電動機出力を求めます。

計算手順

＜物体を持ち上げる力を求める＞

物体を一定速度で持ち上げるために必要な力Fは、次の式で求められます。

F＝mg

ここで、

・F：物体を持ち上げる力［N］

・m：物体の質量＝1000kg

・g：重力加速度＝9.8m／s²

です。

公式に数値を代入すると、

F＝1000×9.8

＝9800N

となります。

したがって、物体を持ち上げるために必要な力は9800Nです。

＜物体を持ち上げるための動力を求める＞

物体を一定速度で持ち上げるときの動力Pは、次の式で求められます。

P＝Fv＝mgv

ここで、

・P：動力［W］

・F：物体を持ち上げる力＝9800N

・v：巻上速度＝0.5m／s

です。

公式に数値を代入すると、

P＝9800×0.5

＝4900W

＝4.9kW

となります。

これは、物体を持ち上げるために実際に必要な動力であり、機械損失は含まれていません。

＜機械効率を考慮して電動機出力を求める＞

機械効率が90％ということは、電動機の出力のうち90％が物体を持ち上げるために使われ、残りの10％が摩擦などによって失われるということです。

機械効率ηは、次の式で表されます。

η＝物体を持ち上げるための動力／電動機出力

したがって、電動機出力Pₘは、

Pₘ＝mgv／η

となります。

機械効率90％＝0.9を代入すると、

Pₘ＝1000×9.8×0.5／0.9

＝4900／0.9

≒5444W

≒5.44kW

となります。

したがって、最も近い値は5.5kWです。