第三種電気主任技術者(電験三種) 過去問
令和6年度(2024年)上期
問54 (機械 問12)

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問題

第三種 電気主任技術者試験 令和6年度(2024年)上期 問54(機械 問12) (訂正依頼・報告はこちら)

熱の伝導は電気の伝導によく似ている。下記は、電気系の量と熱系の量の対応表である。

記述中の空白箇所(ア)~(エ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次のうちから一つ選べ。
問題文の画像
  • ア:温度差θ  イ:熱流Φ   ウ:[K/W]  エ:[J/K]
  • ア:熱流Φ   イ:温度差θ   ウ:[J/K]  エ:[K/W]
  • ア:温度差θ  イ:熱流Φ    ウ:[K/J]  エ:[J/K]
  • ア:熱流Φ   イ:温度差θ  ウ:[J/K]  エ:[J/W]
  • ア:温度差θ  イ:熱流Φ   ウ:[K/W]  エ:[J/W]

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この過去問の解説 (1件)

01

電気系と熱系の量の対応表に基づいて、それぞれの物理量の関係を整理します。

 

(ア)温度差

電圧 Vは電気の「力」を表し、熱系で対応するのは「温度差」です。

電圧が電流を流す力になるように、温度差が熱流を生み出す力となります。

 

(イ)熱流

電流 Iは電荷の流れを表し、熱系で対応するのは「熱流」Φ です。

電気では電圧に比例して電流が流れるように、熱では温度差に比例して熱流が生じます。

 

(ウ)熱抵抗 Rτ

電気抵抗 Rは電流の流れに対する妨げであり、熱系で対応するのは熱抵抗 Rτです。

熱抵抗の単位は「K/W」です。これは「温度差を生むために必要な熱流の逆数」を表します。

 

(エ)熱容量 C

静電容量 C は電気系で電荷を蓄える能力を表し、熱系で対応するのは熱容量 Cです。

熱容量の単位は「J/K」で、これは「1Kの温度変化に必要な熱量」を意味します。

 

よって、正しいのは「ア:温度差θ イ:熱流Φ ウ:[K/W] エ:[J/K]」が正解です。

選択肢1. ア:温度差θ  イ:熱流Φ   ウ:[K/W]  エ:[J/K]

この選択肢は正しいです。

選択肢2. ア:熱流Φ   イ:温度差θ   ウ:[J/K]  エ:[K/W]

この選択肢は間違いです。

選択肢3. ア:温度差θ  イ:熱流Φ    ウ:[K/J]  エ:[J/K]

この選択肢は間違いです。

選択肢4. ア:熱流Φ   イ:温度差θ  ウ:[J/K]  エ:[J/W]

この選択肢は間違いです。

選択肢5. ア:温度差θ  イ:熱流Φ   ウ:[K/W]  エ:[J/W]

この選択肢は間違いです。

まとめ

電気と熱の伝導現象はよく似ており、物理量の対応関係を理解することが重要です。

電圧が温度差、電流が熱流に対応し、それぞれの抵抗や容量も類似の役割を果たします。

単位を正確に把握することで、物理現象の対応関係が明確になります。

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