令和3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1
電気に関する基礎理論
合成抵抗に関する問題
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図のような回路で,スイッチS₁を閉じ,スイッチS₂を開いたときの,端子a-b 間の合成抵抗[Ω]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45
- ロ60
- ハ75
- ニ120
答えと解説
✓ これが正解ロ60
解説
S₁閉・S₂開なので、残る30 Ω+30 Ωの直列で60 Ωです。
合成抵抗は、スイッチの開閉で回路のつながり方がどう変わるかを見てから、直列と並列の計算で求めます。スイッチを閉じると導線でつながって電流がそこを通り、開くとその枝には電流が流れません。
図でスイッチS₁を閉じると、上の30 Ωの抵抗はS₁の線と並列になります。S₁側は抵抗0 Ωの導線なので、電流はすべて導線側を通り、この30 Ωの抵抗は事実上ないのと同じ(短絡)です。一方、S₂を開くと、右側の30 Ωの抵抗とS₂の枝には電流が流れず、考えなくてよくなります。
残るのは、端子aの直後の30 Ωと、下の線との間の30 Ωの2個で、直列につながっています。合成抵抗は 30+30=60 Ω です。
覚え方は、閉じたスイッチと並列の抵抗は無視し、開いたスイッチの枝は消す、です。
ほかの選択肢の解説
- イ45:45 Ω は、S₂も閉じて右側の30 Ωを下の30 Ωと並列(30×30÷60=15 Ω)にした 30+15 の値です。この問題ではS₂を開いているので、右の枝は使えません。
- ハ75:75 Ω は、S₁を開いて上の30 Ωを生かし、S₂は閉じて右の30 Ωと下の30 Ωを並列(15 Ω)にした 30+30+15 の値です。この問題の条件(S₁閉・S₂開)とは違います。
- ニ120:120 Ω は、30 Ωの抵抗4個をスイッチを無視してすべて直列に足した値です。S₁を閉じると上の抵抗は短絡され、S₂を開くと右の抵抗は回路から外れるので、4個分にはなりません。
出典:令和3年度下期第二種電気工事士筆記試験(午前) 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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