令和5年度 一級建築士 設備 No.16を解説、力率の定義に関する誤りを見抜くポイント

令和5年度 一級建築士 学科II（環境・設備）No.16は、電気設備（各種の率の定義）に関する問題です。

この問題では、4つの記述のうち、最も不適当なものを選びます。

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この問題で問われていること

1. 力率の定義（有効電力と皮相電力）
2. 需要率の定義
3. 負荷率の定義
4. 不等率の定義

※ 問題文そのものは建築技術教育普及センターの公式PDFで確認できます。上記は、その4つの記述で問われている論点を整理したものです。

正解：選択肢1（これが最も不適当な記述）

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力率は、供給された電力（皮相電力）のうち、実際に有効に使われた電力（有効電力）の割合です。式で書くと、力率＝有効電力÷皮相電力です。0〜1（または0〜100%）の値で、1に近いほど無駄なく電力を使えています。

選択肢1は「皮相電力を有効電力で除したもの」としていますが、分子と分母が逆です。力率は有効電力（分子）を皮相電力（分母）で割ったものなので、不適当なんですね。皮相電力のほうが大きいので、力率は必ず1以下になります。

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各選択肢の正誤

選択肢1の「力率は、皮相電力を有効電力で除したもの」という記述が誤りで、力率は有効電力を皮相電力で除したものです。

独学だと、こういう論点の背景を一つずつ調べるだけで時間が溶けます。要点を絞った講義で効率よく進めたいなら、スタディングの建築士講座（スマホ完結・大手の約1/10）を無料で試せます。

選択肢1のポイント

選択肢1は、力率に関する記述です。交流回路には、実際に仕事をする「有効電力」、見かけ上の「皮相電力」、その差にあたる「無効電力」があるんですね。

力率は、供給された皮相電力のうち、どれだけが有効に使われたかの割合で、有効電力÷皮相電力で求めます。皮相電力のほうが大きいので、力率は必ず1以下になります。「率」は基本的に「実際の値÷基準（最大や全体）の値」で1以下になる、と押さえると取り違えにくいです。

選択肢1は「皮相電力を有効電力で除したもの」としていますが、分子分母が逆です。これだと1以上になり、力率の定義に反するので不適当なんです。ザックリ言えば、力率＝有効電力÷皮相電力（1以下）ということです。

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覚え方

• 力率＝有効電力÷皮相電力（1以下）
• 需要率＝最大需要電力÷負荷設備容量の総和
• 負荷率＝平均需要電力÷最大需要電力
• 不等率＝個々の最大需要電力の合計÷系統の最大需要電力（1以上）

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