本文へ移動

電気工事士試験 · 学習ガイド

令和3年度第二種電気工事士上期筆記試験【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3年度第二種電気工事士上期筆記試験【午後】の概要
30:00

問題番号から選ぶ

直並列回路における抵抗の消費電力の計算

電気理論 · 直並列合成抵抗 / オームの法則 / 消費電力

電源電圧200Vの直流回路において、20Ωと30Ωの並列回路に8Ωの抵抗が直列に接続されている。この回路において、8Ωの抵抗で消費される電力[W]として、最も近いものを1つ選べ。

解答・解説を表示

解答

ロ

解説

直並列合成回路では、まず並列部分の合成抵抗を計算して回路全体の直列合成抵抗を求め、電源電圧から回路の全電流を導出して各抵抗の消費電力を計算します。

解き方

  1. 並列接続された20Ωと30Ωの合成抵抗を「和分の積」により計算し、直列の8Ωを足して全合成抵抗を求める。
  2. オームの法則(I=V/R)を用いて電源から流れ出る全電流を計算する。
  3. 8Ωの抵抗には全電流が流れるため、電力の公式P=I^2×Rを用いて消費電力を算出する。
選択肢 イ不正解
200Wは計算過程で抵抗値や電流値を誤った場合に導かれる誤った値です。
選択肢 ロ正解
全電流10Aが8Ωの抵抗に流れるため、P=10^2×8=800Wとなり正しいです。
選択肢 ハ不正解
1200Wは並列部分(12Ω)で消費される電力(10^2×12=1200W)であり、8Ωの抵抗の消費電力ではありません。
選択肢 ニ不正解
2000Wは電源から供給される回路全体の全消費電力(200V×10A=2000W)です。

覚えるポイント

  • 並列抵抗の合成は和分の積(R1×R2/(R1+R2))を用いる。
  • 直列部分には全体の電流がそのまま流れる。

間違えやすいところ

  • 回路全体の消費電力(2000W)や並列部の消費電力(1200W)を問われている抵抗の電力と混同しないように注意する。

出題の前提:電気設備の基礎理論(オームの法則および電力計算)

出典:電気技術者試験センター『令和3年度第二種電気工事士上期筆記試験【午後】』
公式問題 p.5 ↗(www.shiken.or.jp)

令和3年度第二種電気工事士上期筆記試験【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3年度第二種電気工事士上期筆記試験【午後】の問題・解答資料です。