第二種電気工事士の過去問
令和5年度上期 午前
一般問題 問1

この問題は直流回路の電圧を計算する問題です。

スイッチSを閉じた場合の回路図を考えて電圧を計算します。

スイッチSを閉じると、スイッチSに並列に並んだ抵抗には流れず、スイッチSの方に流れます。

次に電流はa-b端子間に並列にある、回路図上では縦方向の抵抗に流れます。

以上からスイッチSを閉じた時の回路を考えると、

直流電圧に抵抗が2個並んだだけの回路になります。

回路図の抵抗値は全て同じで、

同じ抵抗値の場合1個当たりの抵抗にかかる電圧値は、元の電源電圧値を抵抗の数で割ったものになるので

100÷2=50[V]

となります。

この問題は直並列回路の計算問題になります。a−b端子間の電圧［V］を求めるには電圧源からの電流の流れが重要となります。まず電圧源に近い抵抗30Ωには必ず電流が流れ電圧降下が発生します。次に抵抗30Ω(上側)とスイッチ(下側)が並列接続になっている部分はスイッチを閉じると下側の線は短絡します。この状態になれば電流の性質上抵抗30Ω(上側)には電流が流れません。ですのでこの抵抗30Ω(上側)は無視ができます。次にa−b端子間には抵抗30Ωが並列接続されているのでこちらにも電流は流れます。まとめると、スイッチＳを閉じれば電圧源から見た回路は実質抵抗30Ωが2個の直列回路となります。あとは分圧の法則の公式を活用して求めるだけです。

a−b端子間の電圧［V］＝（抵抗30[Ω]×直流電流源100[Ｖ]）÷（抵抗30[Ω]+抵抗30[Ω]）＝50[Ｖ]

以上のようになります。

各選択肢を見ていきます。

この問題は「短絡」と「開放」について理解している必要があります。

設問は電気回路の分解ができるかを問う問題です。

100Vの電圧に対して抵抗の分圧が出来れば解けます。

まずスイッチを入れた場合、スイッチと並列の30Ωの抵抗側に電流は流れなくなります。

よって電圧は100V×30Ω/60Ωとなり、50Ωとなります。