第二種電気工事士 過去問
令和4年度上期 午前
問1 (一般問題 問1)
問題文
図のような回路で、電流計Aの値が1Aを示した。このときの電圧計Vの指示値[V]は。

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問題
第二種 電気工事士試験 令和4年度上期 午前 問1(一般問題 問1) (訂正依頼・報告はこちら)
図のような回路で、電流計Aの値が1Aを示した。このときの電圧計Vの指示値[V]は。

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この過去問の解説 (3件)
01
正解は 16[V]。
並列回路にはそれぞれ同じ電圧がかかることから、電流の大きさは抵抗の大きさに反比例します。
並列接続の上側の抵抗値は、4Ω + 4Ω = 8Ωであることから、真ん中と同じ 1Aが流れていることがわかります。
並列接続の下側の抵抗値 4Ωは、8Ωの1/2の値であり、言い換えると電流は2倍流れやすいと考えられることから、電流値は 2Aと導き出せます。
分流の考え方から、並列接続部分にかかるそれぞれの電流値を足すと、1A + 1A + 2A = 4Aとなり、この回路には 4Aが流れていることがわかります。
オームの法則 E=IRにあてはめると、電圧計Vの指示値[V]は以下のようになります。
E=IR=4A × 4Ω=16[V]
よって、16[V]が正解となります。
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02
正解は 1 の 16[V] です。
基本的な考え方としては
①並列は電圧が同じ、電流はばらける
②直列は電流が同じ、電圧はばらける
になります。
並列中央部分は R=8[Ω], I=1 [A] なので電圧は V=8×1=8[V]です。
すると並列上部も 8[V]なので R=4+4[Ω], V=8[V] なので電流は I=V/R=1[A]です。
同様に並列下部は V=8[V], R=4[Ω], I=8/4=2[A]です。
電流の合計は 1+1+2=4[A]になります。
右部分の抵抗に4[A]の電流が流れるので、電圧計の表示は 4[A]×4[Ω]=16[V]になります。
ちなみに電流計と電圧計も抵抗はあるのですが、電流計の抵抗はほぼない、電圧計の抵抗はかなり大きい、ので計算では無視することができます。
(電験三種ではこれらの抵抗も考慮して計算する問題が出てきます。)
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03
答えは(1)「16[V]」です。
オームの法則より、
8Ωの端子電圧は、8x1=8V
となります。
又、4Ωと4Ωの直列部の合成抵抗は、
4+4=8Ω
となりますので、こちらの電流は
8V/8Ω=1A
となります。
同様に、電流計の下部4Ωに流れる電流は、
8V/4Ω=2A
となります。
ここから、電流の合計は1A+1A+2A=4Aとなります。
以上より、オームの法則より、Vの指示値は
4Ωx4A=16V
となります。
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