平成24年度下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

✓ これが正解ロ200

解説

並列部は80〔V〕、Rは2〔Ω〕で、消費電力は200〔W〕です。

直流回路のオームの法則（電圧＝電流×抵抗）と、並列抵抗の合成で判断します。10〔Ω〕と40〔Ω〕の並列部分の合成抵抗は、(10×40)÷(10＋40)＝8〔Ω〕です。電流計Ⓐは回路全体の電流を測っていて10〔A〕なので、並列部分にかかる電圧は8×10＝80〔V〕です。

電源は100〔V〕ですから、直列につながる抵抗Rには100－80＝20〔V〕がかかります。同じ10〔A〕が流れるので、R＝20÷10＝2〔Ω〕です。抵抗Rで消費する電力は、P＝I²R＝10²×2＝200〔W〕（電圧×電流でも20×10＝200〔W〕）になります。

肢に並ぶ数値は、回路の別の部分の電力と対応します。800〔W〕は並列部分、1000〔W〕は電源全体、160〔W〕は40〔Ω〕の抵抗の電力です。問われているのは抵抗Rだけの電力なので、電源電圧から並列部分の電圧を引いて求めます。電力は、その部分の電圧と電流の積で決まる、と覚えます。

ほかの選択肢の解説

• イ160：160〔W〕は、並列部分の80〔V〕が40〔Ω〕の抵抗だけにかかるとして、80²÷40で求まる電力に当たります。この抵抗は並列部分の一部であり、問われている抵抗Rとは別の部品です。
• ハ800：800〔W〕は、80〔V〕×10〔A〕で求まる、並列部分全体の電力です。抵抗Rにかかる電圧は電源の100〔V〕から並列部分の電圧を引いた残りなので、この値にはなりません。
• ニ1000：1000〔W〕は、電源の100〔V〕に10〔A〕を掛けた、回路全体の消費電力です。ある抵抗の電力は電源電圧ではなくその抵抗の両端の電圧で決まるため、Rだけの電力としては大きすぎます。