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第二種電気工事士の過去問 令和4年度上期 午後 一般問題 問1

問題

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図のような回路で、スイッチSを閉じたとき、a−b端子間の電圧[V]は。
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( 第二種 電気工事士試験 令和4年度上期 午後 一般問題 問1 )

この過去問の解説 (3件)

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正解は 3 の 50[V]となります。

まず、抵抗と並列に接続されているスイッチを閉じた(オンにした)場合、電流はすべてスイッチ側に流れ、抵抗側には流れません。これを短絡といいます。計算する際は単なる電線として扱います。

次に端子aの左側についている抵抗ですが、ab間は接続されていないため、無視することができます。これを開放といいます。

したがってこの回路は、「100Vの電圧が直列につながった30Ωの抵抗2個」という回路になりますので、抵抗1個にかかる電圧は100Vの半分の50Vとなります。

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正解は「3」の50(V)となります。

スイッチSを閉じると、合成抵抗の公式から。

R=0×30/0+30

 =0(Ω)

つまり、スイッチの並列回路の抵抗は0(Ω)となります。

端子aの左側の抵抗30(Ω)には電流が流れていないため、抵抗がないものと考えます。

100(V)の電圧が2つの抵抗に掛かっています。つまり、1つの抵抗に掛かる電圧は50(V)であることが分かります。

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正解は3の50[V]となります。

スイッチSが開いている場合、回路には30[Ω]の抵抗が3つ直列接続されている状態になります。

このとき、端子aとbは物理的に接続されていません。

そのため、最も右側にある30[Ω]の抵抗には電流が流れないため、無視しても大丈夫です(開放という)。

オームの法則を思い出してください。

I=V/Rより、電流はより抵抗値の低い方に多く流れようとする性質があります。

スイッチを閉じた場合の抵抗値は、ほぼ0[Ω]です。

よって、スイッチSを閉じた場合、電流は全てスイッチ側に流れます。

そのため、スイッチSと並列接続されている30[Ω]の抵抗には、電流が流れません。

よって、この抵抗も無視することができます(短絡という)。

計算をするうえで考慮しなければならない抵抗は、2つとなりました。

ここで、直列接続の場合、抵抗値が等しい2つの抵抗には起電力(この問題の場合は100[V])の半分の電圧がそれぞれに印加されます。

よって、100÷2=50より、50[V]となります。

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