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電気工事士試験 · 学習ガイド

令和5年度第二種電気工事士下期学科試験【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5年度第二種電気工事士下期学科試験【午後】の概要
30:00

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直流回路の消費電力の計算

電気の基礎理論 · 直流回路 / 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の抵抗が並列接続され、それらに直列に8Ωの抵抗が接続されている。このとき、8Ωの抵抗での消費電力[W]として、最も近いものはどれか。

解答・解説を表示

解答

ロ

解説

直流回路の直並列接続では、まず並列部分の合成抵抗を求め、全体の合成抵抗から回路の全電流を算出します。直列に接続された抵抗には全電流がそのまま流れるため、消費電力の公式P=I^2×Rを適用して電力を求めます。

解き方

  1. 並列抵抗(20Ωと30Ω)の合成抵抗を計算する:(20×30)/(20+30) = 600/50 = 12Ω。
  2. 回路全体の合成抵抗を求める:12Ω + 8Ω = 20Ω。
  3. オームの法則により電源から流れる全電流を求める:I = 200V / 20Ω = 10A。
  4. 8Ωの抵抗で消費される電力を計算する:P = I^2 × R = 10^2 × 8 = 100 × 8 = 800W。
選択肢 イ不正解
200Wは計算過程における電流や抵抗の取り違えによる誤った値です。
選択肢 ロ正解
全電流10Aが8Ωの抵抗に流れるため、消費電力は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での値ではありません。
選択肢 ニ不正解
2000Wは回路全体の全消費電力(200V×10A=2000W)であり、8Ωの抵抗単体での消費電力ではありません。

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覚えるポイント

  • 並列合成抵抗の計算は和分の積「(R1×R2)/(R1+R2)」を用いると迅速に計算できます。

間違えやすいところ

  • 回路全体の消費電力(2000W)や並列部での電力(1200W)と混同して解答しないように注意が必要です。

出題の前提:電気設備の技術基準・オームの法則に基づく基礎計算問題

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

令和5年度第二種電気工事士下期学科試験【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5年度第二種電気工事士下期学科試験【午後】の問題・解答資料です。