平成23年度上期第二種電気工事士筆記試験(電気技術者試験センター)問1
電気に関する基礎理論
銅線に関する問題
選択肢を押すと、その場で答え合わせ。第二種電気工事士の過去問 1950問を、解説つき・無料・登録不要で続けて解けます。
A、B 2本の同材質の銅線がある。Aは直径1.6〔mm〕、長さ40〔m〕、Bは直径3.2〔mm〕、長さ20〔m〕である。Aの抵抗はBの抵抗の何倍か。
〔注〕本問題の計算で√2、√3 及び円周率πを使用する場合の数値は次によること。√2=1.41、√3=1.73、π=3.14
- イ2
- ロ4
- ハ6
- ニ8
答えと解説
✓ これが正解ニ8
解説
Aの抵抗はBの8倍です(長さ2倍×断面積の逆数4倍)。
導線の電気抵抗は、長さに比例し、断面積に反比例します。同じ材質の銅線どうしなら、抵抗の比は〔長さの比〕÷〔断面積の比〕で決まります。断面積は直径の2乗に比例する(円の面積は πd²/4 で、πと4は両方に共通)ので、直径の比は2乗して使います。
Aの長さはBの2倍(40〔m〕と20〔m〕)なので、長さの分だけ抵抗は2倍です。直径はAがBの半分(1.6〔mm〕と3.2〔mm〕)なので、断面積はAがBの4分の1になり、断面積の分だけ抵抗は4倍です。合わせて 2×4=8 倍で、8とする肢が正解です。式にまとめると、RA/RB=(40/1.6²)÷(20/3.2²)=15.625÷1.953…=8 です(2×(3.2/1.6)²=2×4=8 としても同じです)。
覚え方は、抵抗は長さに比例し、直径の2乗に反比例する、です。
ほかの選択肢の解説
- イ2:2は長さの比(40〔m〕対20〔m〕)だけを使った値です。直径が違えば断面積が変わり、抵抗も変わりますが、その影響が入っていません。細いAのほうが抵抗は大きくなります。
- ロ4:4は、直径の比を2乗しただけ、あるいは長さの比2と直径の比2を2乗せずに掛けただけの値で、どちらも正しい式ではありません。Aは長さも2倍なので、その分も抵抗に加わります。
- ハ6:6は、長さの比2と断面積の比4を足した値にあたります。長さの影響と断面積の影響は掛け合わさって抵抗を決めるので、足し算にしてはいけません。掛ければ8です。
出典:平成23年度上期第二種電気工事士筆記試験 問1(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(図・写真を問題冊子から切り出して画像で掲載・配線図の前書きを各問に複写・分数を1行に書き直し)。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。
同じ分野の問題
この解説に誤りを見つけたら教えてください。直して、直した記録を残します。誤りを報告する(メールが開きます)