クレーン・デリック運転士 過去問
令和3年(2021年)10月
問22 (原動機及び電気に関する知識 問22)
問題文
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問題
クレーン・デリック運転士試験 令和3年(2021年)10月 問22(原動機及び電気に関する知識 問22) (訂正依頼・報告はこちら)
- 30Ω
- 50Ω
- 75Ω
- 90Ω
- 95Ω
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この過去問の解説 (3件)
01
答えは(5)です。
解説
並列接続された10Ω、20Ω、30Ωの合成抵抗Rを求めた後、直列に接続されたR、40Ω、50Ωの抵抗の和を求めます。
1/R=(1/10)+(1/20)+(1/30)=(6+3+2)/60=11/60
R=5.46Ω
R+40Ω+50Ω=5.46Ω+40Ω+50Ω=95.46Ω
よって答えは(5)の95Ωです。
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02
合成抵抗に関する問題です。
合成抵抗は和分の積で求めますが、このような3つに分かれている場合は順番に解いていくと解きやすいです。
まず、中央と下の抵抗の合成抵抗は
(20×30)÷(20+30)=12Ωとなり、次に上の抵抗との合成抵抗は
(10×12)÷(10+12)=約5Ωとなります。
最後に直列回路の抵抗を全て足すと
40+5+50=95Ωとなります。
合成抵抗の求め方を覚えると同時に、このようなパターンの合成抵抗の解き方も忘れないようにしましょう。
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03
一見複雑そうに見える回路図ですが、「並列(分かれ道)」の部分と「直列(一本道)」の部分に分けて計算すれば、ただの足し算と割り算の問題です。
この問題を解くには、2つのステップが必要です。
・真ん中の「3段重ねの並列部分」を1つにまとめる
「並列の合成抵抗の公式(逆数の足し算)」を使います。
・全部を足し合わせる(直列の計算)
最後に、左・真ん中・右の3つを単純に足し算します。
ステップ1:真ん中の並列部分(10Ω、20Ω、30Ω)を計算する
まず、真ん中の分かれ道になっている部分の抵抗(Rとします)を求めます。
並列回路の合成抵抗は、以下の公式(逆数の和)で求めます。
1/R=1/10+1/20+1/30
分母を揃えて(通分して)計算します。最小公倍数は60です。
1/R=6/60+3/60+2/60
1/R=11/60
これをひっくり返して Rp を求めます。
R=60/11≒5.45Ω
これで、真ん中の複雑な部分は「約5.5Ω」の抵抗1つと同じだと分かりました。
ステップ2:全体の抵抗(直列)を計算する
回路全体を見ると、以下の3つが直列(一本道)につながっています。
・左の抵抗:40Ω
・真ん中の抵抗(さっき計算した):約5.45Ω
・右の抵抗:50Ω
直列回路の合成抵抗は、単純に足し算するだけです。
全体の抵抗=40+5.45+50=95.45Ω ≒ 95Ω
【この問題の重要ポイント】
計算の順番:まずは「並列」を処理して、最後に「直列」でまとめる。
並列の公式:1/R=1/R1+1/R2+… (通分を忘れずに!)
直列の公式:R=R1+R2+… (ただ足すだけ!)
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