平成28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2
電気に関する基礎理論
合成抵抗に関する問題
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図のような回路で,スイッチS₁を閉じ,スイッチS₂を開いたときの,端子a-b 間の合成抵抗[Ω]は。
〔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45
- ロ60
- ハ75
- ニ120
答えと解説
✓ これが正解ロ60
解説
S₁閉でS₂開なら、30 Ωが2個だけ直列で60 Ωです。
スイッチが閉じているか開いているかで、電流が通る道筋を考える合成抵抗の問題です。スイッチが閉じていれば電流はそこを通り抜け、開いていればその枝には流れません。
まずS₁は閉じているので、上の30 Ωの抵抗は並列につながったスイッチ(抵抗0)に短絡され、電流はスイッチ側を通ります。この抵抗は回路に効いてきません。次にS₂は開いているので、右へ進む30 Ωの枝には電流が流れません。
残るのは、端子aから入ってすぐの30 Ωと、下へ向かう30 Ωの2個だけで、これらは一本道の直列になります。合成抵抗は30+30=60 Ωです。
見分け方は、閉じたスイッチと並列の抵抗は素通りされて効かず、開いたスイッチにつながる枝は取り除いて考える、というものです。
ほかの選択肢の解説
- イ45:45 Ωは、S₁とS₂が両方とも閉じている場合の値です。そのときは右の2本の30 Ωが並列で15 Ωとなり、30+15=45 Ωになります。この問はS₂が開いているため当てはまりません。
- ハ75:75 Ωは、S₁が開いてS₂が閉じている場合の値です。上の30 Ωが回路に入り、右の30 Ωと下の30 Ωの並列15 Ωを足して、30+30+15=75 Ωです。問の条件とは逆のスイッチの状態です。
- ニ120:120 Ωは、4個の30 Ωをすべて直列に足した値です。下に向かう30 Ωと右の30 Ωの枝は並列の関係にあり、そもそも直列ではありません。この問ではS₁の側も短絡されるので、4個すべては効きません。
出典:平成28年度下期第二種電気工事士筆記試験 問2(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。
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