令和7年度上期第三種電気主任技術者試験 理論(電気技術者試験センター)問6
理論
直流回路に関する問題
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図1の直流回路において,端子a-c間に直流電圧100 Vを加えたところ,端子b-c間の電圧は10 Vであった。また,図2のように端子b-c間に15 Ωの抵抗を並列に追加したとき,端子b-c間の電圧は4 Vであった。今,図3のように端子b-c間を短絡したとき,電流Iの値[A]として,最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

- 10.0
- 20.44
- 30.32
- 40.40
- 50.10
答えと解説
✓ これが正解20.44
解説
R₁=225 Ω、R₂=25 Ωと求まり、短絡時の電流は約0.44 Aです。
直列の抵抗に加わる電圧は、抵抗の比で分かれます(分圧)。図1と図2の二つの条件からR₁とR₂を求め、図3の短絡時の電流を計算します。
図1ではb-c間が10 V、a-b間が90 Vなので、R₁:R₂=90:10、R₁=9R₂です。図2ではb-c間が4 V、a-b間が96 Vです。R₂と15 Ωの並列合成をRpとすると、R₁:Rp=96:4、R₁=24Rpです。9R₂=24RpよりRp=(3/8)R₂で、並列合成の式Rp=15R₂/(15+R₂)に入れると15/(15+R₂)=3/8、15+R₂=40となり、R₂=25 Ω、R₁=225 Ωです。
図3ではb-c間を短絡するので、R₂には電流が流れず、電流はR₁から短絡線を通ります。I=100/225≒0.444 Aで、0.44 Aです。
検算として図2に戻すと、Rp=15×25/40=9.375 Ω、b-c間の電圧は100×9.375/(225+9.375)≒4.0 Vで条件と合います。図1でも100×25/250=10 Vで合います。
二つの測定条件から二つの未知の抵抗を求める問は、分圧の比を連立させるのが近道です。
ほかの選択肢の解説
- 10.0:b-c間の電圧が0になることから電流も0と考えるのは誤りです。短絡線は抵抗が0なので、電圧0のまま電流が流れ、R₁を通った電流100/225 Aがすべて短絡線を通ります。
- 30.32:0.32 Aの由来は、この回路の条件からは導けません。R₁=225 Ωと100 Vで決まる短絡電流は約0.44 Aで、これより小さくなるには通り道に余分な抵抗が入っている必要があります。
- 40.40:0.40 Aは、短絡せずにR₁とR₂を直列にしたままの電流100/(225+25)です。短絡するとR₂が回路から外れるので、電流は100/225≒0.44 Aに増えます。
- 50.10:0.10 Aの由来は導けません。短絡する前の図1の状態でも電流は100/250=0.4 Aで、短絡するとさらに増えるので、0.10 Aのような小さな値にはなりません。
出典:令和7年度上期第三種電気主任技術者試験 理論 問6(電気技術者試験センター)。1問ずつ解ける形に加工しています(B問題の共通の文と図を小問ごとに複写・図と式を問題冊子から切り出して画像で掲載・1行で書ける式を字に書き直し)。解説は当サイト独自のもので、電気技術者試験センターとは関係ありません。
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