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1級電気工事施工管理技士の過去問 令和4年度(2022年) 午前 イ 問1

問題

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2Ωの抵抗に10Vの電圧を1分間加えたとき、この抵抗に発生する熱量として、正しいものはどれか。
   1 .
20 J
   2 .
50 J
   3 .
1200 J
   4 .
3000 J
( 1級 電気工事施工管理技術検定試験 令和4年度(2022年) 午前 イ 問1 )
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この過去問の解説 (3件)

26

熱量 Q(J)= W × T

抵抗の消費電力 W(W)V × I = V × (V/R) = V^2/R

時間 T(s)= 60(s)

となります。よって、

Q = V^2/R × T

  = 10^2/2 × 60(s)

  = 50 × 60

  = 3000(J)  

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3

オームの法則により、抵抗に流れる電流は、

10v÷2Ω=5A

となります。

この時電力は、

5A×5A×2Ω=50w

となり、1分間の熱量は、

50w×60s=3000J

なります。

選択肢1. 20 J

✕ 誤りです。

選択肢2. 50 J

✕ 誤りです。

選択肢3. 1200 J

✕ 誤りです。

選択肢4. 3000 J

〇 正解です。

まとめ

電力とは、一秒間の消費エネルギーであるという理解が重要です。

3

2Ωの抵抗に10Vの電圧が掛かると、回路に電流は、10/2 = 5 [A]流れます。

抵抗で発する熱 Q [J]は、電力換算で 1分間 = 60 秒 として、

Q [W・s] = 10 [V] × 5 [A] × 60 [s] = 3000 [W・s]

となります。

熱量 J と 電力 [W・s] の関係は、1 J = 1 [W・s] ですので、

Q [J] = 3000 [W・s] = 3000 J

選択肢1. 20 J

× 誤りです。

選択肢2. 50 J

× 誤りです。

選択肢3. 1200 J

× 誤りです。

選択肢4. 3000 J

〇 正解です。

まとめ

<参考>

抵抗で発生する熱量=熱エネルギーは、電力で表される電気エネルギーが変換されて熱エネルギーとなったと考えられます。

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