クレーン・デリック運転士 過去問
令和4年(2022年)4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4年(2022年)4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、BC間の合成抵抗Rの値と、AC間に200Vの電圧をかけたときに流れる電流Iの値の組合せとして、正しいものは(1)~(5)のうちどれか。
問題文の画像
  • R:4Ω  I:20A
  • R:4Ω  I:50A
  • R:6Ω  I:33A
  • R:12Ω  I:17A
  • R:18Ω  I:11A

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この過去問の解説 (3件)

01

この問題について、以下の手順で解答を導きます。

 

1. BC間の合成抵抗 RBC を求めましょう。

図を見ると、BC間には 6Ωと 12Ωの抵抗が並列に接続されています。

並列接続の合成抵抗の公式: 1/RBC=1/R1+1/R2

計算: 1/RBC=1/6+1/12

​       1/RBC=2/12+1/12=3/12

よって、 RBC=12/3=4Ω

 

2. 全体の合成抵抗 Rtotalを求めましょう。

BC間の合成抵抗 RBC=4Ωは、A-B間の 6Ω と直列接続されています。

直列接続の合成抵抗は単純に加算されます:

 Rtotal=RAB+RBC

 Rtotal​=6+4=10 Ω

 

3. 回路全体に流れる電流 Iを求めましょう。

回路にかかる電圧 V=200V です。

オームの法則 I=V/Rを使います:

 I=200/10=20 A

 

以上により、

BC間の合成抵抗 R=4Ω

AC間に流れる電流 I=20 

正しい選択肢は「1. R:4Ω, I:20A」です。

 

 

選択肢1. R:4Ω  I:20A

この選択肢は正しいです。

選択肢2. R:4Ω  I:50A

この選択肢は誤りです。

選択肢3. R:6Ω  I:33A

この選択肢は誤りです。

選択肢4. R:12Ω  I:17A

この選択肢は誤りです。

選択肢5. R:18Ω  I:11A

この選択肢は誤りです。

まとめ

並列回路の計算方法:並列抵抗の公式 1/R並列=1/R1+1/R2+…を正確に使うこと。

直列回路の合成抵抗:直列接続では抵抗を単純に足し算する。

オームの法則の活用:電圧と抵抗が分かっているとき、電流を I=V/R で計算する。

単位の確認:すべての値を正しい単位で計算することでミスを防ぐ。

 

この問題を通じて、回路計算の基本的なスキルを学べます。

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02

合成抵抗と電流の問題です。

共に公式さえ知っていれば解ける問題なので、忘れないようにしましょう。

選択肢1. R:4Ω  I:20A

合成抵抗は和分の積で求めます。BC間の合成抵抗は

(6×12)÷(6+12)=4Ωとなります。

横のAB間との抵抗値は6+4=10Ωとなり、電流は電圧÷抵抗なので

200÷10=20Aとなります。

まとめ

合成抵抗と電流=電圧÷抵抗は基本的な公式なので必ず覚えましょう。

参考になった数4

03

この電気の問題を解くには、以下の2つの公式を使います。

・並列回路(分かれ道)の合成抵抗: 「逆数の足し算」で求めます。

 1/R ​=1/R1​​ + 1/R2

 または、「和分の積」 R=(R1​×R2)÷(R1​+R2)​​​ も便利です。

・オームの法則

 I=V÷R​

 (電流 = 電圧 ÷ 抵抗)

 

まずは「BC間の抵抗(並列部分)」を計算し、そのあとで「回路全体の電流」を求めます。

選択肢1. R:4Ω  I:20A

ステップ1:BC間の合成抵抗(R)を求める

BとCの間は、電流が「6Ω」と「12Ω」の二手に分かれています(並列回路)。

並列回路の合成抵抗 R は、以下の「和分の積」の公式を使うと一番早いです。

R=掛け算÷足し算​=(6×12)÷(6+12​)

 

計算してみましょう。

R=72÷18

​R=4Ω

 

これで、BC間の合成抵抗は だと分かりました。

 

ステップ2:回路全体の電流(I)を求める

次に、回路全体に流れる電流を求めます。

そのためには、まず「回路全体の抵抗」を知る必要があります。

 ・AB間(直列):

 ・BC間(さっき求めた並列部分):

 

これらは一直線(直列)につながっているので、単純に足します。

全体の抵抗=6+4=10Ω

 

最後に、オームの法則を使って電流 I を計算します。

電圧は 200V です。

I=200V÷10Ω​=20A

電流は 20A になりました。

まとめ

【重要ポイント】

並列の計算:まずは「分かれ道」を一つにまとめる。(和分の積が便利)

全体の抵抗:直列部分はそのまま足す。

オームの法則:最後に「電圧 ÷ 全体の抵抗」で電流を出す。

 

「並列部分(4Ω)は、一番小さい抵抗(6Ω)よりもさらに小さくなる」。

この感覚を持っていると、計算ミスにすぐ気づけるようになりますよ。

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