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3

正解は１の７２［kJ］です。

電力を求める公式　P＝VI＝V²/R ［W］

熱量を求める公式　W＝Pt［J］

この２つの公式を思い出してください。

電力は、この問題の場合は電圧と抵抗が与えられているため、P＝V²/R という式を使います。

公式に代入すると、P＝２²/0.2＝２０となります。

次に、熱量を求める公式を使います。

時間 t の単位は秒であることに注意して計算すると、

１時間＝３６００秒より

W＝２０×３６００

　＝７２０００［J］

　＝７２［kJ］　

となります。

接続不良箇所に流れる電流 I [A]は、I ＝ 2 [V] ÷ 0.2 [Ω] ＝ 10 [A] です。

接続不良箇所で消費する電力 P [W] は、単位時間(秒)当たりで、

P ＝ 10 [A] × 2 [V] ＝ 20 [W･s]

です。

電力を熱量に単位変換すると、1 [W･s] ＝ 1 [J](ジュール)です。

したがって、電力 P [W･s] ＝ 20 [W･s]は、1秒間に発生する熱量 Q ＝20 [J] です。

1時間に接続不良箇所で発生する熱量は、

Q [J]× 60 [分] × 60 [秒] ＝ 20 [J] × 3600 [秒] ＝ 72000 [J]＝ 72 [kJ]

となります。

正解は [1] です。

熱量を求める場合、まずは電力P[W]を求めます。

P=EI ですが、今回電流Iが与えられていないのでオームの法則によりI=E/Rを代入します。

するとP=E²/R となります。これを計算するとP=20[W]となります。

[W]=[J/s]と置き換えることができます（ジュールの法則）

つまり一秒間で発生する熱量であるといえます。

今回は一時間に発生する熱量なので 20×60×60=72000[J]=72[kJ]となります。

わからなくなった場合は単位をそろえることを考えましょう。

正解は「1」の72＜kw＞です。

まず、「電力の公式」から電力を求めます。

P＝V×I

　＝２×10

　＝0.02　＜kw＞

次に、「熱量の公式」から熱量を求めます。

１時間に発生する熱量です。

W ＝Rt

　＝3600×0.02×１

　＝72＜kJ＞

よって、答えは「1」の72＜kJ＞になります。