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第二種電気工事士の過去問「第34018問」を出題

問題

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図のように、電線のこう長10mの配線により、消費電力1500Wの抵抗負荷に電力を供給した結果、負荷の両端の電圧は100Vであった。配線における電圧降下[ V ]は。
ただし、電線の電気抵抗は長さ1000m当たり5.0Ωとする。
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( 第二種 電気工事士試験 平成29年度上期 一般問題 )

この過去問の解説 (3件)

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まず問題に書いてある消費電力1500wと電圧100Vを用いて電流を求めます。
これらを求める計算式
P=VIに当てはめます。
1500w=100v×I
I=1500w÷100V
I=15A
となります。

次に電線の抵抗ですが1000mあたり5.0Ωとありますので、まず1mあたりの抵抗を出します。
5Ω÷1000m=0.005Ω
この値が1mあたりの電気抵抗になります。
図を見ると10mの電線間が2つありますので
20m×0.005Ω=0.1Ω
となります。

これをオームの法則にあてはめます。
V=IR
V=15A×0.1Ω
V=1.5V
と計算でき、正解は【3】となります。
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「3」が正答です。

単相2線式の電線2本文の電圧降下は、以下の公式を用いて求めます。

電圧降下=2×I×r
I:電流 r:抵抗

電流は、抵抗負荷に流れる電流と同じなので、
1500/100=15A

抵抗は、問題文より電線の電気抵抗は1000mあたり5.0Ωなので、1mあたりの抵抗は5.0/10000=0.0050Ω
長さ10mの電線1本分の抵抗は、0.0050×10=0.05Ω

それぞれの値を公式にあてはめると、
2×15×0.05=1.5Vとなります。
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電圧降下に関する問題です。

まずは、回路に流れる電流の大きさを求めましょう。消費電力1500(W)の抵抗負荷に100(V)の電圧がかかっています。よって、回路を流れる電流の大きさは1500/100=15(A)となります。

次に、電線部分の電気抵抗を考えましょう。電線の電気抵抗は長さ1000(m)当たり5.0(Ω)ですから、長さ1(m)あたりでは、5.0/1000=0.005(Ω)です。電線の長さは合計で10+10=20(m)となります。よって、電線部分の電気抵抗は、0.005×20=0.1(Ω)です。

最後に、電圧降下を求めましょう。電線部分の抵抗は0.1(Ω)で、そこには15(A)の電流が流れています。オームの法則によれば、(電圧降下)=0.1×15=1.5(V)となります。よって、正解は3番となります。
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