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第二種電気工事士「令和2年度下期 午後」の過去問を出題

問題

図のような直流回路で、a−b間の電圧[V]は。
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( 第二種 電気工事士試験 令和2年度下期 午後 一般問題 )

この過去問の解説 (2件)

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正解は2です。

まずキルヒホッフの法則を使って回路を流れる電流を計算します。

a点を起点として電流Iを時計回りと仮定します。

a点のすぐ上に100Vの電源があり、マイナスからプラス側に渡るため【+100】V、その後20Ωの抵抗での電圧降下がオームの法則(電圧=抵抗×電流)より【-20I】V、順に【-30I】V、【+100】Vとなり、a点に戻ります。

この式をまとめると以下になります。
+100-20I-30I+100=0
この式を解いてI=4Aが求められます。

a点を【0】Vとして再度時計回りで計算すると、【+100】V、その後20Ωの抵抗での電圧降下が20×4=【-80】Vとなるため、a−b間の電圧[V]は100-80=【20】Vとなります。
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まず回路の電流を求めます。
直流電源の極性は同じ向きで直列なので、電圧は200V
抵抗は合計して50Ω です。
オームの法則より、電流は4Aと分かります。

次にa-b間を短絡し、上半分の回路だけで考えたときに、
a-b間にかかる電圧を求めると、
電流4A×抵抗20Ωで80Vと算出できます。
電源は100Vなので
 100-80=20V

よっって正解は2です。
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