平成30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4

✓ これが正解ニ162

解説

I²Rtから45 W×3600秒＝162 kJです。

電流が抵抗を流れるときの発熱量はジュールの法則で求めます。熱量 Q［J］＝I²×R×t（I は電流［A］、R は抵抗［Ω］、t は時間［秒］）です。1 Jは1 Wの電力を1秒間使ったときのエネルギーです。

この問では I＝15 A、R＝0.2 Ω、t＝1時間＝3600秒です。まず電力 I²R＝15×15×0.2＝45 W。これに3600秒を掛けて 45×3600＝162000 J、1000で割って162 kJです。接続不良で抵抗がわずか0.2 Ωでも、15 Aを流し続けると1時間で162 kJもの熱が出るので、接続点が熱を持つ危険が分かります。

時間を秒に直すこと、J を kJ にするため1000で割ること、の2点を忘れなければ解けます。

ほかの選択肢の解説

• イ11：11 kJは、電流を2乗せずに15×0.2×3600＝10800 J（約11 kJ）と計算した値です。発熱量は電流の2乗に比例するので、I²Rtに入れると162 kJになります。
• ロ45：45 は発熱の電力（I²R＝45 W）そのものの数字です。時間の3600秒を掛けておらず、W と kJ の単位も合っていません。1時間分の熱量にはなっていません。
• ハ72：72 kJは、肢に並ぶ式からは出てこない値です。電流15 A、抵抗0.2 Ω、時間3600秒を I²Rt に入れた結果は162 kJで、72 kJにはなりません。