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電気工事士試験 · 学習ガイド

令和6年度第二種電気工事士上期学科試験の問題・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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直流回路における抵抗の消費電力計算

電気理論 · 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の並列接続部分に8Ωの抵抗が直列に接続されている。この8Ωの抵抗で消費される電力[W]として、最も近い値を選びなさい。

解答・解説を表示

解答

ロ

解説

直並列回路で消費電力を求めるときは、まず並列部分を1つの合成抵抗(まとめた抵抗)に置きかえます。次に回路全体の合成抵抗から全電流を出します。最後にその電流を使って、消費電力の式P=I^2・Rを当てはめます。

解き方

  1. 20Ωと30Ωの並列部分の合成抵抗を「和分の積」(2つの積を和で割る方法)で求めます。(20×30)/(20+30)=12Ωです。
  2. これに直列の8Ωを足して、回路全体の合成抵抗を12+8=20Ωとします。
  3. オームの法則から回路全体に流れる電流I=200V/20Ω=10Aを出します。
  4. 8Ωには全電流10Aがそのまま流れるので、消費電力P=10^2×8=800Wを求めます。
選択肢 イ不正解
200Wは電流や抵抗の値を当てはめる場所を間違えて出た値です。
選択肢 ロ正解
全電流10Aが8Ωを流れるので、消費電力は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)全体の消費電力(10^2×12)で、8Ωの消費電力ではありません。
選択肢 ニ不正解
2000Wは電源が回路全体に供給する電力(200V×10A)です。

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覚えるポイント

  • 並列合成抵抗の計算式は和分の積(R1×R2)/(R1+R2)を用いる。
  • 抵抗の消費電力はP=I^2・RまたはP=V^2/Rで求められる。

間違えやすいところ

  • 問われているのが回路全体ではなく8Ωの抵抗1つであることを見落とすミス。
  • 並列抵抗の合成で「和分の積」を使わず、たし算してしまうミス。

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6年度第二種電気工事士上期学科試験』
公式問題 p.5 ↗(www.shiken.or.jp)

令和6年度第二種電気工事士上期学科試験

参照した公式資料

電気技術者試験センターが公開した令和6年度第二種電気工事士上期学科試験の問題・解答資料です。