コンデンサについて
改善後の力率が 1 に近づくにしたがって、所要コンデンサ容量の 増加率が大きくなり、経費も高くなる。したがって、力率をどの程度まで 改善するかは、コンデンサの 経費と力率改善で得られる 利益比べて決めている。一般に、0.85~ 0.95 にしている。
1 次の文の ( ) に適切な語句を入れ、問いに答えよ
(1) 力率が改善されると、配電線路に流れる電流が 減少するため、電圧 降下は小さくなり、電力損失も減少し、配電設備の 利用率が向上する。
(2) 力率を改善するためには、 コンデンサを負荷に 並列に接続するが、力率が改善されるのは、コンデンサ設置点より 電源側である。したがって、高圧側より 低圧側にコンデンサを入れるほうが利点が多い。
1 次の文の ( ) に適切な語句または数値を入れよ。
(1) 可視光線は 400~ 760 nm の波長をもつ 電磁波である。
(2) 白熱電球に電流を流すと 赤外線や可視光線などエネルギーが放射される。単位時間に放射される全波長のエネルギー量を 放射束、可視光線の場合は 光束という。
(3) 一般に、物体は温度が 高 くなると、まわりにエネルギーを放射する。これを 熱放射という。また、エネルギーを吸収する割合が 大きい物体ほど放射エネルギー量が大きく、吸収率 100 % の物体を黒体という。黒体の温度上昇によって、最大放射エネルギーは変化し、 波長 が短くなり、放つ 光の色が変化する。
(4) 色温度が 低 いと波長が 高くなり赤く見え、色温度が 高くなると波長が 短くなり、青などと合わさって白く見える。
(5) ルミネセンスには外部から加えられる エネルギーの違いにより エレクトロ ルミネセンス、 ホトルミネセンスがある。前者の代表的な例が LEDランプで、後者の代表的な例が ( ⑤ ) ランプである。
2 波長が短い順に並べよ。
(1) 紫外線 電波 赤外線 X線
( ① X線 ), ( ② 紫外線 ), ( ③ 赤外線 ), ( ④ 電波 )
(2) 青 赤 紫 緑
( ① 紫 ), ( ② 青 ), ( ③ 緑 ), ( ④ 赤 )

電力損失と力率の改善
問1 次の文章の に適切な語句を書き入れよ。
(1) 配電線路では、電圧が低いほど電流が大きくなり、電力損失も大きくなる。配電線路の抵抗を r [Ω]、流れる電流を I [A] とすると、電力損失 Pₗ [W] は Pₗ = ① I²r という式で表される。
(2) 力率 cosθ が低いと、同じ有効電力 P [W] を送る場合でも、電流 I は大きくなる。この関係から、電力損失は力率の ② 2乗 に反比例することがわかる。
(3) 力率を改善するために、負荷に対して ③ 並列 に進相コンデンサを接続する。これにより、コンデンサを設置した点よりも ④ 電源 側の力率が改善され、送電効率が向上する。
(4) コンデンサの静電容量を C [F]、周波数を f [Hz]、電圧を V [V] としたとき、そのコンデンサに流れる無効電力 Q [var] は、Q = ⑤ 2πfCV² で求められる。
(5) 配電線路の電圧を一定に保つため、変圧器の ⑥ タップ を切り換えて巻数比を調整する方法がある。特に、変電所に設置され、負荷がかかった状態でも電圧調整が可能な装置を ⑦ 負荷時電圧調整器 (LRA) という。
光と放射エネルギー

問2 次の文章の に適切な語句を書き入れよ。
(1) 送電線路では、接続される負荷の変動によって受電端の電圧が変わってしまう。これを許容範囲内に保つための操作を ① 電圧の調整 という。
(2) 変電所において、負荷がかかった状態（送電を止めない状態）で変圧器の ② タップ を自動的に切り換えて電圧を調整する装置を ③ 負荷時電圧調整器 (LRA) とよぶ。
(3) 配電線路の途中に設置され、電圧降下を補償する装置として ④ ステップ式自動電圧調整器 (SVR) がある。これは主に ⑤ 単巻変圧器 とタップ切換部から構成されている。
(4) 図3のように、変圧器の一次巻線と二次巻線の一部を共通にして電圧を上げる（昇圧する）装置を ⑥ 昇圧器 といい、SVRの基本的な原理となっている。

問3 次の文章の に適切な語句または数値を書き入れよ。
(1) 光は空間を振動しながら伝わる ① 電磁波 の一種である。その速さ c は約 3 × 10⁸ m/s であり、周波数 f と波長 λ の間には c = ② fλ の関係が成り立つ。
(2) 人間が認識できる可視光線の波長範囲は、およそ ③ 400 nm から ④ 760 nm である。これより波長が短い光を ⑤ 紫外線 、長い光を ⑥ 赤外線 とよぶ。
(3) 物体の温度が高くなるほど、放射するエネルギーは大きくなる。外部からの放射エネルギーを完全に吸収する理想的な物体を ⑦ 黒体 といい、その物体からの熱放射を ⑧ 黒体放射 という。
(4) 物体が放つ光の色からその温度を推定することができる。これを ⑨ 色温度 といい、光源の温度を知るための一般的な方法として用いられている。例えば、放射温度計は物体から放出される赤外線や可視光線のエネルギーを ⑩ 非接触 で測定し、温度を表示する。
(5) 物質が外部からエネルギーを得て、熱によらずに発光する現象を ⑪ ルミネセンス という。このうち、紫外線などの光エネルギーを吸収して発光する現象を ⑫ ホトルミネセンス といい、その代表的な例が蛍光ランプである。