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3

✓ これが正解ニ720

解説

発熱量はI²Rt＝20²×0.5×3600＝720〔kJ〕です。

電流による発熱量（ジュール熱）の式 Q＝I²Rt で判断します。Iは電流〔A〕、Rは抵抗〔Ω〕、tは時間〔s〕で、Qの単位は〔J〕です。

1時間は60×60＝3600〔s〕です。接触抵抗0.5〔Ω〕に20〔A〕が流れるので、発熱の電力は20²×0.5＝200〔W〕、1時間の熱量は200×3600＝720000〔J〕＝720〔kJ〕になります。単位が〔kJ〕なので、1000で割ることも忘れないようにします。

電流は2乗で効くため、接続不良で抵抗が増えたり電流が大きくなったりすると、発熱は大きく増えます。肢の数値は時間の単位や電流の2乗の扱いで変わるので、時間を秒に直すこと、電流を2乗することの2点を確かめます。覚え方は、ジュール熱は電流の2乗×抵抗×時間、です。

ほかの選択肢の解説

• イ12：12〔kJ〕は、時間を1時間ではなく60〔s〕（1分間）にして、20²×0.5×60＝12000〔J〕と計算した値に一致します。問われているのは1時間の熱量なので、時間の扱いが合いません。
• ロ36：36〔kJ〕は、電流を2乗せずに20×0.5×3600＝36000〔J〕と計算した値に一致します。発熱は電流の2乗に比例するため、電流をそのまま掛ける式は誤りです。
• ハ180：180〔kJ〕は、この問の数値を式に入れても出てこない値です。電流20〔A〕、抵抗0.5〔Ω〕、時間3600〔s〕から求まる熱量は、720〔kJ〕のほかには示されていません。