令和8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16(a)

✓ これが正解2400

解説

直列では電流が等しく、V₁の最大電流8.33 mAで決まり400 Vです。

直動式の電圧計は、内部抵抗に流れる電流で指針が振れるので、最大目盛に対応する電流（最大目盛の電圧÷内部抵抗）が決まっています。V₁は150／(18×10³)≒8.33×10⁻³ A、V₂は300／(30×10³)＝10×10⁻³ Aです。

二つを直列に接続すると、同じ電流が両方に流れます。どちらも最大目盛を超えないためには、電流を小さい方の8.33 mAまでに抑える必要があります。このときの全体の電圧は、合成抵抗18＋30＝48 kΩを使って8.33×10⁻³×48×10³≒400 Vです。

別の方法で検算します。V₁が最大目盛の150 Vのとき、直列の電圧は内部抵抗に比例して分かれるので、V₂の電圧は150×30／18＝250 Vです。合計は150＋250＝400 Vです。V₂はまだ最大目盛300 Vに達していませんが、これ以上電圧を上げるとV₁が振り切れます。

直列に接続した電圧計は、先に最大目盛に達する方（最大目盛の電流が小さい方）で測定範囲が決まる、と押さえておくと解けます。

ほかの選択肢の解説

• 1450：450 Vは二つの最大目盛を単純に足した値です。直列では電圧が内部抵抗の比18：30で分かれるため、合計450 VではV₁に約169 Vがかかり、最大目盛150 Vを超えてしまいます。
• 3300：300 VはV₂1台の最大目盛です。V₁を直列に加えれば測れる電圧はその分増え、V₁が150 Vに達するところまで上げると、合計は400 Vになります。
• 4225：225 Vでは流れる電流が225／48 kΩ≒4.7 mAで、V₁の最大目盛の電流8.33 mAにまだ余裕があります。両方の計器が振り切れない範囲で測れる最大の値ではありません。
• 5150：150 VはV₁1台の最大目盛です。直列にしたV₂にも電圧が分かれてかかるため、V₁が150 Vを示すとき、全体にはさらに250 Vが加わっています。