第二種電気工事士「平成31年度上期」の過去問を出題

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直流回路の問題です。

回路図において、縦向きに配置された抵抗を「抵抗A」と呼ぶことにします。そして、抵抗Aからみて、右上に配置された抵抗を「抵抗B」、左上に配置された抵抗を「抵抗C」、左下に配置された抵抗を「抵抗D」と呼ぶことにしましょう。

では、問題を解いていきましょう。
スイッチSを閉じたとき、電流は抵抗Cを短絡し、

120Vの電源→スイッチS→抵抗A→抵抗D→120Vの電源

の順に流れます。
このとき、抵抗Aと抵抗Dがともに50Ωであることから、抵抗Aと抵抗Dにはそれぞれ60Vずつ電圧がかかります。

さらに、

(抵抗Aにかかる電圧)=(抵抗Bにかかる電圧)+(a - b端子間の電圧)

であることに注目すると、

60V=0V+(a - b端子間の電圧)
※抵抗Bには電流が流れないので、抵抗Bにかかる電圧は0Vです。

となります。
したがって、a - b端子間の電圧は60Vとなります。
ゆえに正解は4番です。

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１：×
２：×
３：×
４：○

正解は4の60Vです。
スイッチSと閉じると、短絡し、スイッチすぐ下の抵抗には電気が流れません。
a-b間の端子が接続されていないので回路が形成されないため、その横の抵抗にも電気が流れません。
したがって、縦になっている抵抗と一番下の抵抗の2つを直列つなぎにした回路が形成されます。

a-b間の抵抗値は縦になっている抵抗の値になりますので、a-b間の電圧は以下の式で求められます。
　a-b間の電圧＝電源電圧×（a-b間の抵抗値÷全体の抵抗値）
　　　　　　 ＝120×(50÷(50+50))
　　　　　　 ＝120×(50÷100)
　　　　　　 ＝120×(1/2)
　　　　　　 ＝60 V