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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3年度第二種電気工事士下期筆記試験【午後】の概要
30:00

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直並列回路における電圧計の指示値の計算

電気の基礎理論 · 合成抵抗 / オームの法則 / 分流回路

図のような直流回路において、電流計Aの指示値が 2 A を示した。このときの電圧計Vの指示値 [V] として、最も近いものを1つ選べ。ただし、回路は 4 Ω と 4 Ω の直列回路、8 Ω の抵抗(電流計Aが直列接続)、4 Ω の抵抗が並列に接続された並列部分と、4 Ω の抵抗(電圧計Vが並列接続)が直列に接続された構成である。

解答・解説を表示

解答

ロ

解説

並列回路に接続された各枝の両端には等しい電圧が加わります。ある枝を流れる電流と抵抗値から並列部分全体の電圧を求め、それをもとに全枝の電流の総和(回路全体の電流)を算出して直列抵抗での電圧降下を導きます。

解き方

  1. 電流計のある枝の抵抗 8 Ω に 2 A が流れていることから、オームの法則 V = I × R より並列回路の両端電圧を 2 × 8 = 16 V と算出する。
  2. 並列回路の他の各枝を流れる電流を求め、全体の総電流を 2 A + 2 A + 4 A = 8 A と合算する。
  3. 電圧計が接続された 4 Ω の抵抗に全電流 8 A が流れるため、指示電圧を 8 × 4 = 32 V と計算する。
選択肢 イ不正解
16 V は並列接続部分の両端電圧であり、電圧計 V が測定している 4 Ω 抵抗の両端電圧ではありません。
選択肢 ロ正解
回路全体の電流が 8 A となり、電圧計が並列接続された 4 Ω の抵抗の両端電圧は 8 A × 4 Ω = 32 V と正しく求まります。
選択肢 ハ不正解
各枝の電流計算や全電流の合算に誤りがあるときの誤答数値です。
選択肢 ニ不正解
電源電圧や回路全体の合成抵抗と混同した計算結果であり誤りです。

覚えるポイント

  • 並列回路の各枝の両端電圧はすべて等しく、全体の電流は各枝の電流の和になります。

間違えやすいところ

  • 並列部分の電圧(16 V)をそのまま全体の電圧や測定値と勘違いしないよう注意が必要です。

出題の前提:電気設備の基礎理論(オームの法則およびキルヒホッフの電流則)

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下期筆記試験【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3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。