令和2年度下期第二種電気工事士筆記試験(午後)(電気技術者試験センター)問1
電気に関する基礎理論
電圧に関する問題
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図のような直流回路で,a-b間の電圧[V]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10
- ロ20
- ハ30
- ニ40
答えと解説
✓ これが正解ロ20
解説
a点を基準にすると、b点は100−4×20=20 Vです。
直流回路の電圧は、まず電流を求め、次にオームの法則(電圧=電流×抵抗)で各抵抗の電圧降下を求めて判断します。図では100 Vの電源2個が直列で、その接続点が端子aにつながっています。a点は2つの電源のちょうど中間なので、基準の0 Vと考えます。
直列の電源の両端の電圧は100+100=200 Vです。これが20 Ωと30 Ωの直列抵抗(合計50 Ω)に加わるので、流れる電流は200÷50=4 Aです。a点を0 Vとすると、上の電源の上端は+100 Vです。そこから20 Ωの抵抗を通ると4×20=80 V下がるので、端子bは100−80=20 Vです。下側から確かめると、下の電源の下端は−100 V、30 Ωの電圧降下は4×30=120 Vなので、−100+120=20 Vとなり、同じ値になります。
10 V、30 V、40 Vとする値は、どちらの側から計算しても出てきません。80 Vや120 Vは各抵抗の両端の電圧であって、a-b間の電圧ではありません。覚え方は、中間点を基準にして電流を出し、片側の電源電圧から抵抗の電圧降下を引く、です。
ほかの選択肢の解説
- イ10:10 Vになる計算は見当たりません。電流は4 Aで、a点から上の電源をたどっても下の電源をたどっても、b点の電位は同じ20 Vになるため、これより小さい値にはなりません。
- ハ30:30 Vとなる式はこの回路から導けません。電源の中間点aを基準にして、100 Vから20 Ωの電圧降下80 Vを引くのが正しい手順で、100から引く量が70 Vになることはありません。
- ニ40:40 Vも、この回路の電流4 Aと抵抗値の組合せからは得られない値です。a点を0 Vとして電圧を足し引きすると、b点は電源の100 Vより低い20 Vに定まり、40 Vにはなりません。
出典:令和2年度下期第二種電気工事士筆記試験(午後) 問1(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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