平成29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4
電気に関する基礎理論
消費電力に関する問題
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消費電力が400 W の電熱器を,1 時間20 分使用した時の発熱量[kJ]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960
- ロ1920
- ハ2400
- ニ2700
答えと解説
✓ これが正解ロ1920
解説
400 W×4800秒=1 920 000 J で、1920 kJ です。
電熱器で発生する熱量(発熱量)は、消費電力[W]に使った時間[s]を掛けた Q=P×t[J]で求めます。1 Wの電力を1秒使うと1 J で、ジュールの法則という考え方です。キロジュール[kJ]は1000 Jです。
時間は秒に直します。1時間20分は 60分+20分=80分で、80×60=4800秒です。したがって Q=400×4800=1 920 000 J=1920 kJ になります。
別の方法で確かめると、400 Wは0.4 kWで、1時間20分は 4/3 時間なので、電力量は 0.4×4/3=0.533 kWh です。1 kWh は 3600 kJ なので、0.533×3600=1920 kJ で同じ値になります。
覚え方は、秒に直してから掛けること、そして 1 kWh=3600 kJ です。分のままで掛けたり、時間の単位をそろえ忘れたりすると、値が大きくずれます。
ほかの選択肢の解説
- イ960:960 kJ は、400 Wを2400秒(40分)使った値と一致します。つまり使用時間を半分にした計算で、設問の1時間20分(4800秒)の発熱量にはなりません。時間の単位換算を確かめましょう。
- ハ2400:2400 kJ は、正解の1920 kJ より大きい値です。400 Wと1時間20分の掛け算を、秒にそろえて行っても、この値にはなりません。どの換算を使っても導けない値です。
- ニ2700:2700 kJ も、400 W×4800秒の計算からは導けない値で、1920 kJ を大きく上回ります。1時間20分を実際より長い時間として扱った場合の値で、設問の時間とは合いません。
出典:平成29年度下期第二種電気工事士筆記試験 問4(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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