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電気工事士試験 · 学習ガイド

平成25年度第二種電気工事士下期筆記試験の問題・解答解説

学科(旧称:筆記)の問題と公式解答を種別・年度・期・午前午後で区別しています。CBTの出題例は過去の筆記試験とは別種別です。技能の課題は学科と分けて収録しています。

試験の概要
30:00

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直流・交流回路における直並列抵抗回路の電圧計指示値の算出

電気の基礎理論 · オームの法則 / 合成抵抗 / 分流・分圧

図に示された直流回路において、電流計Aが2 Aを示しているとき、電圧計Vの指示値[V]として正しいものを1つ選びなさい。ただし、計器の内部抵抗は無視できるものとする。

解答・解説を表示

解答

ロ

解説

並列接続された各枝の両端には等しい電圧が加わります。ある枝の抵抗値と電流が分かれば並列部分の端子間電圧が求まり、他の枝の電流および合流する全電流を計算できます。直列に接続された負荷にはこの全電流が流れるため、オームの法則(V=I×R)により端子電圧を求めることができます。

解き方

  1. 電流計が直列に繋がれた8 Ωの枝に2 Aが流れていることから、左側の並列接続部分の両端電圧を計算します:V=2 A×8 Ω=16 V。
  2. 並列接続された他の各枝の電流を求めます。上段の枝(4 Ω+4 Ω=8 Ω)には16 V / 8 Ω=2 A、下段の枝(4 Ω)には16 V / 4 Ω=4 Aが流れます。
  3. 並列回路に合流・流出する全電流を求めます:I=2 A+2 A+4 A=8 A。
  4. 全電流8 Aが直列に接続された右側の4 Ω抵抗に流れるため、電圧計の指示値はV=8 A×4 Ω=32 Vとなります。
選択肢 イ不正解
16 Vは左側の並列回路部分の両端にかかる電圧であり、電圧計が接続された右側の4 Ω抵抗にかかる電圧ではありません。
選択肢 ロ正解
左側の並列回路全体の電流8 Aが右側の4 Ω抵抗に流れるため、電圧計の指示値は8 A×4 Ω=32 Vとなり正しいです。
選択肢 ハ不正解
40 Vは計算過程の誤りによる数値であり、回路のオームの法則を満たしません。
選択肢 ニ不正解
48 Vは回路全体の全電圧(16 V+32 V=48 V)であり、電圧計Vが測定している4 Ω抵抗単独の端子間電圧ではありません。

覚えるポイント

  • 並列回路では各分岐にかかる電圧が共通であり、全電流は各分岐の電流の総和となります。

間違えやすいところ

  • 電圧計が測定しているのが回路全体の電圧(48 V)なのか、個別の抵抗の端子間電圧(32 V)なのかを混同しないように注意しましょう。

出題の前提:電気設備の基礎理論(オームの法則およびキルヒホッフの法則)に基づく計算問題です。

出典:電気技術者試験センター『平成25年度第二種電気工事士下期筆記試験』
公式問題 p.5 ↗(www.shiken.or.jp)

平成25年度第二種電気工事士下期筆記試験

参照した公式資料

電気技術者試験センターが公開した平成25年度第二種電気工事士下期筆記試験の問題・解答資料です。