令和5年度下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3
電気に関する基礎理論
消費電力に関する問題
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消費電力が400 W の電熱器を1 時間20 分使用した時の発熱量[kJ]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960
- ロ1 920
- ハ2 400
- ニ2 700
答えと解説
✓ これが正解ロ1 920
解説
400 W×4800 秒=1,920,000 J=1920 kJ です。
電熱器が出す発熱量は、電力量と同じで、電力〔W〕に時間〔秒〕を掛けた値〔J〕で表されます(1 W の電力を1秒使うと1 J)。答えは〔kJ〕なので、最後に1000で割ります。
時間の単位をそろえるのが決め手です。1時間20分は60分+20分=80分で、秒にすると80×60=4800秒です。したがって消費電力400 W の電熱器の発熱量は、400×4800=1,920,000 J で、1000で割って1920 kJ になります。
別の見方では、400 W は0.4 kW、1時間20分は4/3 時間なので、電力量は0.4×4/3≒0.533 kWh です。1 kWh は3600 kJ ですから、0.533×3600≒1920 kJ となり、同じ結果になります。
覚え方は、W×秒=J と、kWh×3600=kJ の2つです。分や時間のまま掛けず、先に秒へ直しておきます。
ほかの選択肢の解説
- イ960:960 kJは、ちょうど正解の半分です。1時間20分の半分の40分で計算した値と一致し、使用時間を半分に読み違えた場合の答えになります。設問の使用時間は80分です。
- ハ2 400:2 400 kJになる時間の読み方は、1時間20分からは導けません。400 Wで2 400 kJなら、6000秒(100分)使った場合の熱量になり、設問の80分とは合いません。
- ニ2 700:2 700 kJは、400 Wでは6750秒(112.5分)使った場合の熱量にあたります。1時間20分という設問の時間とは合わず、この問の数値からは導けない値です。
出典:令和5年度下期第二種電気工事士学科試験(午前) 問3(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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