第二種電気工事士の過去問
平成31年度上期
一般問題 問1

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

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。

正解は４です。

この問題は出題科目「電気の基礎理論」からの出題です。

この問題では下記の知識を求められています。

＜必要知識＞

◯オームの法則を理解している。

◯直列接続の合成抵抗値を計算出来る。

この必要知識に伴う計算式は下記です。

＜必要計算式＞

・オームの法則＝電流＝電圧／抵抗 or 電圧＝電流×抵抗 or 抵抗＝電圧／電流

・直列接続の合成抵抗の計算式＝単純に足し算する。

それでは上記の必要知識及び計算式を使って問題を解いていきます。

・まず端子aと端子bは接続されていないため、端子aに繋がっている５０Ωには電流は流れません。よってaーb端子間の電圧は端子aと端子bに抵抗の両端が接続されてる５０Ωにかかる電圧になります。

・またこの状態でスイッチSを閉じると、スイッチSは無抵抗の経路になるため、電源のプラス極から送り出される電流はスイッチSの経路に流れ、次に端子aと端子bに両端が接続されている５０Ωに流れた後、電源のマイナス極に直列接続された５０Ωに流れて電源に戻ります。

従ってこの回路は2個の５０Ωが直列接続された回路になり、各抵抗にかかる電圧は電源電圧１２０Vを均等分圧した６０Vになります。

またオームの法則を使った計算式で計算すると、

電源電圧＝１２０V

回路の合成抵抗＝５０Ω＋５０Ω＝１００Ω

回路に流れる電流＝（１２０V／１００Ω）A＝１.２A

この電流が端子aと端子b間の５０Ωに流れる時の電圧＝５０Ω×１.２A＝６０V

よって正解は4になります。