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3
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500 W の電熱器を,1 時間30 分使用したときの発熱量[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
なお,選択肢が数値の場合は最も近い値を選びなさい。
- イ450
- ロ750
- ハ1 800
- ニ2 700
答えと解説
✓ これが正解ニ2 700
解説
500W×1.5時間=0.75kWh=2700kJ。
電熱器の発熱量は、消費した電力量に等しく、電力[W]×時間[s]で求めた値がジュール[J]です。1Wを1秒使うと1Jなので、500Wを1時間30分(=90分=5400秒)使うと 500×5400=2,700,000J、つまり 2,700kJ になります。
もう1つの考え方は、kWhを経由する方法です。500W=0.5kW、1時間30分=1.5時間なので 0.5×1.5=0.75kWh です。1kWh は 1kW を3600秒使った量で 3,600kJ にあたるため、0.75×3,600=2,700kJ と同じ値になります。
時間をそのまま掛けるだけでなく、秒に直すか、kWhから3,600倍するかの単位換算が要点です。覚え方は、1kWh=3,600kJ の一言です。
ほかの選択肢の解説
- イ450:450kJは、500Wを900秒(15分)使ったときの値にあたります。設問は1時間30分なので、時間を1/6しか数えておらず、実際の発熱量よりずっと小さくなります。
- ロ750:750は、500×1.5=750 とワット×時間をそのまま計算した数字です。これは750Whという別の単位の値で、kJに直す3600倍の換算をしていないため、誤りです。
- ハ1 800:1,800kJは、500Wを1時間(3600秒)だけ使ったときの 500×3600=1,800,000J の値です。残りの30分を数えていないため、設問の発熱量より小さくなっています。
出典:2019年度下期第二種電気工事士筆記試験 問3(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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