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電気工事士試験 · 学習ガイド

令和2年度第二種電気工事士下期筆記試験【午前】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。

令和2年度第二種電気工事士下期筆記試験【午前】の概要
30:00

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直流回路の全電流の計算

電気の基礎理論 · 合成抵抗 / オームの法則 / 直流回路

図のような直流回路において、電源から流れ出る電流 I [A] として、正しいものを1つ選べ。回路は16 Vの直流電源に対し、2 Ωの抵抗2個および4 Ωの抵抗3個が組み合わされて接続されている。

解答・解説を表示

解答

ハ

解説

はしご形の直流回路では、電源から最も離れた末端部分から順次、並列接続と直列接続の合成抵抗を計算していくことで、回路全体の合成抵抗をシンプルに求めることができます。

解き方

  1. 最右端の4 Ωと中央の4 Ωの並列合成抵抗を計算すると、(4 × 4) / (4 + 4) = 2 Ω となります。
  2. 求めた2 Ωに直列接続された上側の2 Ωを加えると、2 + 2 = 4 Ω となります。
  3. この4 Ωと左側の垂直な4 Ωが並列接続となるため、合成抵抗は (4 × 4) / (4 + 4) = 2 Ω となります。
  4. 最後に電源直後の上側にある直列の2 Ωを加えると、全合成抵抗は 2 + 2 = 4 Ω と求まります。
  5. オームの法則 I = V / R に代入し、I = 16 / 4 = 4 A を得ます。
選択肢 イ不正解
計算結果の4 Aと異なり誤りです。合成抵抗を16 Ωと誤認した場合などの数値です。
選択肢 ロ不正解
計算結果の4 Aと異なり誤りです。合成抵抗を8 Ωと誤認した場合の値です。
選択肢 ハ正解
回路全体の合成抵抗が4 Ωとなるため、流れる電流は 16 V / 4 Ω = 4 A となり正しいです。
選択肢 ニ不正解
計算結果の4 Aと異なり誤りです。電源直後の抵抗を考慮せず2 Ωで割った場合などの数値です。

覚えるポイント

  • 並列抵抗の合成は和分の積、同じ抵抗値Rがn個並列ならR/nで素早く計算できます。

間違えやすいところ

  • 回路の左側(電源側)から順に合成しようとして計算が複雑になりミスを起こすこと。

出題の前提:第二種電気工事士筆記試験基準(電気理論)

出典:電気技術者試験センター『令和2年度第二種電気工事士下期筆記試験【午前】』
公式問題 p.5 ↗(www.shiken.or.jp)

令和2年度第二種電気工事士下期筆記試験【午前】

参照した公式資料

電気技術者試験センターが公開した令和2年度第二種電気工事士下期筆記試験【午前】の問題・解答資料です。