本文へ移動

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【午後】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【午後】の概要
30:00

問題番号から選ぶ

直流直並列回路における特定端子間電圧の算出

一般問題 · 直流回路 / オームの法則 / 分圧回路 / 電位計算

図のような直流回路において、a-b間の電圧[V]として正しいものを1つ選びなさい。ただし、電源は100V直流電源が2組直列に接続され(中点が接地端子aに接続)、20Ωと30Ωの抵抗が直列に接続されており、端子bは2つの抵抗の接続点に設けられているものとする。

解答・解説を表示

解答

ロ

解説

直列回路に流れる電流は電源全体の合成電圧を全合成抵抗で割って求めます。特定の2端子間の電位差を求める際は、基準となる接地端子等の電位を0Vと仮定して各接続点の電位を決定すると正確に計算できます。

解き方

  1. 2組の100V電源が同極性で直列接続されているため、全体の起電力は100V + 100V = 200Vとなります。
  2. 直列接続された負荷の合成抵抗は20Ω + 30Ω = 50Ωとなり、回路を流れる電流はI = 200V / 50Ω = 4Aと求められます。
  3. 接地端子aを基準(0V)と置くと、電源上端は+100Vです。20Ω抵抗による電圧降下は4A × 20Ω = 80Vであるため、接続点bの電位は100V - 80V = +20Vとなり、a-b間の電位差は20Vとなります。
選択肢 イ不正解
10Vは誤りです。分圧比や電位計算が正しく行われていません。
選択肢 ロ正解
回路全体の電流4Aによる20Ωの電圧降下80Vを考慮すると、端子bの電位は+20Vとなり、a端子(0V)との電圧は20Vで正しいです。
選択肢 ハ不正解
30Vは誤りです。30Ωの抵抗値などから生じた誤算と考えられます。
選択肢 ニ不正解
40Vは誤りです。端子間の電位関係を正しく反映していません。

覚えるポイント

  • 接地端子(アース)がある回路では、その点を基準(0V)として各ノードの電位を整理すると分かりやすいです。

間違えやすいところ

  • 上側電源100Vと下側電源100Vを相殺させて電源電圧を0Vと誤認しないように注意が必要です。

出題の前提:令和2年度第二種電気工事士下期筆記試験【午後】一般問題 問1

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【午後】』
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【午後】

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【午後】の問題・解答資料です。