第二種電気工事士 過去問
令和6年度上期
問6 (一般問題 問6)

この問題では、電圧降下を求める計算です。

電流→I＝R⁄V→2000÷100＝20A

電線の抵抗→（3.2⁄1000）×8×2＝2.56⁄100×２

→5.１２⁄100Ω

電圧降下→E＝IR→20×5.12⁄100＝102.4⁄100

→1.024V

１．負荷に流れる電流を求めます。
負荷の消費電力 P = 2000(W)、負荷の両端の電圧 V = 100(V) なので、電流 I は次の式で求めます。
I = P / V
I = 2000 / 100 = 20(A)

２．電線の抵抗を求めます。
電線の抵抗は、電線の長さに比例します。電線のこう長は往復で 8(m) × 2 = 16(m) です。電線の抵抗率は 1000(m) あたり 3.2(Ω) なので、電線の抵抗 R は次のように計算します。
R = (3.2 / 1000) × 16
R = 0.0512(Ω)

３．電線での電圧降下を求めます。
電線での電圧降下 V_d はオームの法則を用いて次のように求めます。
V_d = I × R
V_d = 20 × 0.0512
V_d = 1.024(V)

４．選択肢を確認します。
選択肢を確認すると、正解は1(V) となります。

配線の電圧降下を求めるには、配線を流れる電流値と配線の電気抵抗が必要です。

まず、電流値を求めます。

図で示されている回路は直列回路なので、流れる電流値はどの箇所も同じです。

負荷抵抗の消費電力が2000Wで、負荷にかかる電圧が100Vとなっているので、負荷を流れる電流値は以下のように計算できます。

電力(W)＝電圧(V)×電流(A)より

2000(W)＝100(V)×電流(A)

電流(A)＝2000(W)/100(V)＝20A

従ってこの直列回路に流れる電流は20Aです。

次に配線の電気抵抗を計算します。

回路の配線のこう長の合計は8(m)×2=16mです。

電線の電気抵抗は1000mで3.2Ωなので、16m分の電気抵抗は以下のように計算できます。

3.2(Ω)×(3.2/1000)≅0.05Ω

従って、配線による電圧降下は以下の通りです。

電圧降下(V)＝電気抵抗(Ω)×電流(A)より

0.05(Ω）×20(A)＝1.0V

よって配線による電圧降下は1Vが正解となります。