2019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
銅導線に関する問題
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直径2.6 mm,長さ10 m の銅導線と抵抗値が最も近い同材質の銅導線は。
〔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
- イ断面積5.5 mm²,長さ10 m
- ロ断面積8 mm²,長さ10 m
- ハ直径1.6 mm,長さ20 m
- ニ直径3.2 mm,長さ5 m
答えと解説
✓ これが正解イ断面積5.5 mm²,長さ10 m
解説
抵抗は長さ÷断面積に比例。5.5mm²・10mが基準に最も近い。
導線の抵抗は、材料が同じなら、長さに比例し断面積に反比例します(R=ρ×L÷A、ρは材料で決まる抵抗率)。どれも銅なので、L÷A の値が基準に最も近いものを探せばよい問題です。
直径2.6mmの導線の断面積は、円の面積の式 π×(直径÷2)² から 3.14×1.3²=約5.3mm² です。長さは10mなので、基準は 10÷5.3=約1.9 です。断面積5.5mm²・長さ10mの導線は 10÷5.5=約1.8 で、基準の約0.97倍となり、最も近い値です。
他は、断面積8mm²が約0.66倍、直径1.6mm・長さ20mが約5.3倍、直径3.2mm・長さ5mが約0.33倍と、かなり離れます。直径で与えられたら、まず断面積に直してから比べるのが近道です。長さと断面積が同じなら、抵抗も同じになります。
ほかの選択肢の解説
- ロ断面積8 mm²,長さ10 m:断面積8mm²は、基準の約5.3mm²より5割ほど太い導線です。長さが同じ10mなら、電流が流れやすく抵抗は基準の約0.66倍まで下がるため、近い値とは言えません。
- ハ直径1.6 mm,長さ20 m:直径1.6mmの断面積は約2.0mm²で、基準の半分にも届きません。そのうえ長さが20mと倍なので、抵抗は基準の約5.3倍に膨らみ、基準とはかけ離れた値です。
- ニ直径3.2 mm,長さ5 m:直径3.2mmの断面積は約8.0mm²と太く、長さも5mと基準の半分です。細さと長さの両方が抵抗を下げる向きに働くので、基準の約0.33倍になり、近くありません。
出典:2019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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