第二種電気工事士 過去問
令和5年度下期 午前
問1 (一般問題 問1)

このページは閲覧用ページです。
履歴を残すには、 「新しく出題する(ここをクリック)」 をご利用ください。

問題

第二種 電気工事士試験 令和5年度下期 午前 問1(一般問題 問1) (訂正依頼・報告はこちら)

図のような直流回路で、a−b間の電圧[V]は。
問題文の画像
  • 10
  • 20
  • 30
  • 40

次の問題へ

正解!素晴らしいです

残念...

この過去問の解説 (3件)

01

正解は20Vです。

 

この問題で求める電圧というのは、a点とb点の電位の差のことを指します。

 

電位は、基準の0Vの位置から電流が流れる向きを追って調べます。

 

電位を追う時のポイントは以下の通りです。

・電源と抵抗を通過しない限り、電位の値は変わらない

・電源を通過する時は、電源電圧の値だけ電位が増える

・抵抗を通過する時は、電圧降下の値だけ電位が減る

 

解法は以下のようになります

①回路に流れる電流値を求める

②電位を追う

③2点の電位の差を計算して電圧を求める

 

それぞれの解説は以下の通りです。

 

①回路に流れる電流値を求める

図の回路の電源電圧は、100V電源が2個あるので200Vです。

 

直列回路の電流値は、オームの法則から電源電圧200Vを合成抵抗で割って求めます。

 

合成抵抗の値は、直列回路の場合、抵抗を全て足して求めるので、20Ω+30Ω=50Ωです。

 

これにより、回路に流れる電流値は以下のように4Aと計算できます。

200(V)÷50(Ω)=4A

 

②電位を追う

図のa点の電位は、アースに接続されているので0Vです。

 

電流はa点から見て図の上向きに流れるので、上向きに電位を追っていきます。

 

a点から上向きに進むと、100V電源を通過するので、20Ωの抵抗の手前まで電位は100Vです。

 

20Ωの抵抗を通過すると、電圧降下により電位の値が減少します。

 

電圧降下の値は以下の通りです。

20Ω(抵抗)×4A(電流)=80V(電圧降下の値)

 

ここから、抵抗を通過後の電位は100Vから80Vをひいた20Vと計算できます。

 

電源と抵抗を通過しない限り電位は変わらないので、b点の電位は20Vです。

 

③2点の電位の差を計算して電圧を求める

a点が0Vでb点が20Vなので、電位の差は20Vとなるので、a-b間の電圧は20Vになります。

選択肢1. 10

a-b間の電圧は20Vなので不正解です。

選択肢2. 20

a-b間の電圧が20Vと計算できるので正解です。

選択肢3. 30

a-b間の電圧は20Vなので不正解です。

選択肢4. 40

a-b間の電圧は20Vなので不正解です。

まとめ

電位を追うポイントと解法の①から③をおさえておきましょう。

参考になった数42

02

図のように、直流電圧と抵抗が接続されている回路の、a点とb点間の電圧を求める問題です。

回路に流れる電流をiとすると、i は次のように求められます。

i = (100 [V]+100 [V])/(20 [Ω]+30 [Ω]) =4 [A]

 

bの点の電圧は、次のように求められます。

20 [Ω]抵抗の入口の電圧は、100 [V]です。

出口の電圧は、抵抗の電圧損失から、100 [V]-20 [Ω]×4 [A]=20 [V] です。

したがって、b点の電圧は、20 [V]です。

 

a点の電圧は、接地されていることから、0 [V]です。

 

したがって、a-b間の電圧は、20 [V]です。

選択肢1. 10

a-b間の電圧は、20 [V]で、10 [V]は誤りです。

選択肢2. 20

a-b間の電圧は、20 [V]で、正解です。

選択肢3. 30

a-b間の電圧は、20 [V]で、30 [V]は誤りです。

選択肢4. 40

a-b間の電圧は、20 [V]で、40 [V]は誤りです。

参考になった数10

03

直流電源と抵抗で構成される

直列回路をオームの公式を用いて回答する問題です。

 

a点の電圧は接地されているので0Vになります。

 

20Ωの抵抗に流れる電流は100Vの電源が2つ、

20Ωと30Ωの抵抗が2つ直列に並んでいるので

I=(100+100)/(20+30)=4A

となります。

 

4Aの電流が流れているので20Ωの抵抗で

発生している電圧降下を求めます。

V=20×4=80V

 

20Ωの抵抗の入り口には100Vの電圧があり、

80Vの電圧降下が発生しているのでb点の電圧は

100ー80=20Vになります。

 

よってa-b間の電圧は

20-0=20Vになります。

選択肢1. 10

不正解です。

計算間違いと思われます。

選択肢2. 20

正解です。

選択肢3. 30

不正解です。

計算間違いと思われます。

選択肢4. 40

不正解です。

計算間違いと思われます。

まとめ

オームの法則は電気系資格を受験する場合には

必須となるので、計算ミスに気を付けて解きましょう。

参考になった数2