令和5年度上期第二種電気工事士学科試験（午前）（電気技術者試験センター）問1

✓ これが正解ハ50

解説

Sを閉じると上の30 Ωが短絡され、a−b間は50 Vです。

この問は、スイッチで並列の抵抗が短絡（ショート）されることと、電流が流れない抵抗には電圧降下が生じないことを使って、直流回路の端子間電圧を求める問題です。

S を閉じると、並列になっている30 Ωの抵抗は電流がスイッチ側へ全部流れて働かなくなります。また端子 a は何もつながっていない開放なので、a 側の30 Ωには電流が流れず、その抵抗では電圧が下がりません。したがって a−b間の電圧は、縦に入っている30 Ωの両端の電圧と同じです。

電流が流れる道は、電源、左上の30 Ω、スイッチ、縦の30 Ω、電源の順で、合成抵抗は30＋30＝60 Ω、電流は100÷60≒1.67 A です。縦の30 Ωの電圧は1.67×30＝50 V（分圧の式なら100×30÷60＝50 V）となり、50とする肢が正解です。

覚え方は、開放の端子の先は電流ゼロなので無視し、短絡された部分は抵抗ゼロとして、残りを分圧で考えることです。

ほかの選択肢の解説

• イ30：スイッチを開いた場合でも、3つの30 Ωが直列になって縦の30 Ωの電圧は100×30÷90≒33 V です。30 V にはならず、閉じたときの条件からも導けない値です。
• ロ40：40 V は、この回路からは作れません。抵抗はすべて30 Ωなので、閉じたときは60 Ωの中の30 Ωで50 V、開いたときは90 Ωの中の30 Ωで約33 V にしかなりません。
• ニ60：60 V は、この回路から導けません。縦の30 Ωと左上の30 Ωは同じ値の直列なので、電源の100 V は半分ずつの50 V に分かれ、片方が60 V になることはありません。