令和2年度下期第二種電気工事士筆記試験（午前）（電気技術者試験センター）問3

✓ これが正解ニ162

解説

I²Rtで0.2×15²×3600＝162 kJです。

電流が抵抗を流れると、ジュール熱（電気が抵抗で熱に変わったもの）が出ます。熱量は Q＝I²Rt［J］で、電流の2乗×抵抗×時間（秒）です。単位に注意し、1時間は3 600秒、1 kJは1 000 Jです。

接触抵抗0.2Ω、電流15 Aなので、I²R＝15×15×0.2＝45 Wが1秒あたりの発熱です。これに3 600秒を掛けると162 000 Jで、162 kJになります。162とする肢が正解です。計算の途中の45 Wは、1秒に45 J（ジュール）の熱が出ることを意味し、3 600秒分では45×3 600＝162 000 Jです。

電流は2乗する、時間は秒に直す、の2点を落とさなければ解けます。電線の接続不良で接触抵抗が生じると、このように大きな熱が出ます。

ほかの選択肢の解説

• イ11：11は、電流を2乗せずに 15×0.2×3 600＝10 800 J、約11 kJと計算したときの値です。ジュール熱は電流の2乗に比例するので、電流を1乗のままにしてはいけません。
• ロ45：45は、I²R＝15×15×0.2 の計算結果である45 Wの数字そのものです。これは1秒あたりの発熱で、時間の3 600秒を掛けていないため、1時間の熱量［kJ］になっていません。
• ハ72：72という値は、15 A・0.2Ω・1時間（3 600秒）を熱量の式に当てはめても出てこない値です。熱量は電流の2乗×抵抗×時間で求め、162 kJに定まります。