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)

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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)

図のような回路について、AB間の合成抵抗の値に最も近いものは( 1 )~( 5 )のうちどれか。
問題文の画像
  • 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。

参考になった数30

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。

選択肢5. 95Ω

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。

まとめ

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。

参考になった数5

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。

選択肢5. 95Ω

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

まとめ

【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!)

参考になった数0