令和4年度上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

✓ これが正解ハ50

解説

スイッチを閉じると下の30Ω抵抗に50Vかかり、a－b間は50Vです。

スイッチを閉じると、並列になっていた30Ωの抵抗はスイッチの導線に短絡されます。短絡とは、電流が抵抗を通らず導線だけを素通りすることで、その抵抗は働かなくなります。残るのは、電源側の30Ωの抵抗と、接続点から下の線へつながる30Ωの抵抗の直列回路です。

ここで見落としやすいのがa端子側の30Ωの抵抗です。端子aの先は何もつながっていない開放状態なので、この抵抗には電流が流れず、電圧降下も生じません。よってa－b間の電圧は、接続点と下の線の間にある30Ωの抵抗の両端電圧と同じになります。

回路を流れる電流は 100÷(30＋30)＝1.67 A、下の抵抗の電圧は 1.67×30＝50 V です。直列2本が同じ値なので、電源電圧100 Vを半分ずつ分け合うと考えても50 Vと求まります。

覚え方は、開放された枝の抵抗は電圧降下ゼロで無視し、残りの直列部分を分圧で求めることです。

ほかの選択肢の解説

• イ30：スイッチを開いたままにした場合の値です。電源側の抵抗が30Ωと30Ωの計60Ω、下の抵抗が30Ωで全体90Ωとなり、100×30／90＝33.3 V になるだけで、閉じた状態の答えではありません。
• ロ40：下の抵抗が40 Vなら電流は約1.33 Aで、電源側の抵抗が合計で45Ωでなければなりません。この回路で電源側にあるのは30Ωの1本だけなので、40 Vという値は成り立ちません。
• ニ60：下の抵抗が60 Vなら電源側の抵抗の電圧は40 Vで、電流は2 A、電源側の抵抗は20Ωという計算になります。実際は30Ωなので合いません。直列の同じ抵抗値なら電圧も同じです。