第二種電気工事士（学科）「直流回路・導体の抵抗・電力と熱量」の練習問題（12問）

第二種電気工事士（学科）の「直流回路・導体の抵抗・電力と熱量」（一般問題）から12問を収録しています。答えの下に解説があるので、間違えた理由をその場で確認できます。

過去の試験問題の転載や言い換えではなく、試験科目と法令・技術の内容から当サイトが独自に作成した問題です。

第二種電気工事士（学科）の全187問をクイズ形式で解く

1. 抵抗値4Ωの抵抗に、6Ωと12Ωの抵抗を並列につないだものを直列に接続した。この回路全体の合成抵抗〔Ω〕は。

   • 2
   • 4.25
   • 8正解
   • 22
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   合成抵抗は8Ωです。6Ωと12Ωの並列部分は 6×12÷(6＋12)＝4Ω で、これに直列の4Ωを足して8Ωになります。1/6＋1/12＝0.25 を逆数に戻さずに4Ωへ足すと4.25Ω、3個すべてを直列とみなすと22Ωという誤りになります。

2. 2Ωの抵抗に、10Ωと15Ωの抵抗を並列にしたものを直列に接続し、直流96Vを加えた。15Ωの抵抗に流れる電流〔A〕は。

   • 4.8正解
   • 6.4
   • 7.2
   • 12
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   15Ωに流れる電流は4.8Aです。並列部分は 10×15÷25＝6Ω、全体は8Ωなので全電流は 96÷8＝12A。並列部分の電圧は 12×6＝72V で、15Ωには 72÷15＝4.8A が流れます。7.2Aは10Ω側の電流で、96Vをそのまま15Ωにかけると6.4Aという誤りになります。

3. 10Ωの抵抗を3個用意し、2個を並列にしたものに残りの1個を直列に接続して、直流30Vを加えた。並列にした抵抗1個で消費される電力〔W〕は。

   • 10正解
   • 20
   • 40
   • 90
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   並列にした抵抗1個の消費電力は10Wです。合成抵抗は 10＋5＝15Ω で全電流は2A、並列部分の電圧は 2×5＝10V なので、1個あたり 10²÷10＝10W です。40Wは直列側の1個の電力で、30Vがそのまま1個にかかると考えると90Wという誤りになります。

4. ブリッジ回路で、向かい合う辺の抵抗の組が（6Ωと未知の抵抗X）と（24Ωと5Ω）になっている。中央につないだ検流計の振れが0になったとき、Xの値〔Ω〕は。

   • 1.25
   • 20正解
   • 23
   • 28.8
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   Xは20Ωです。ブリッジが平衡すると向かい合う辺の抵抗の積が等しくなるので、6×X＝24×5 から X＝120÷6＝20Ω です。積ではなく和が等しいと考えると23Ω、隣り合う辺どうしを掛け合わせると1.25Ωや28.8Ωという誤りになります。

5. A点からB点への経路が2本ある。上の経路はA側から3Ω・6Ω、下の経路はA側から2Ω・4Ωの抵抗を直列にしたものである。上の経路の3Ωと6Ωの接続点と、下の経路の2Ωと4Ωの接続点の間を5Ωの抵抗でつなぎ、AB間に直流18Vを加えた。電源から流れる電流〔A〕は。

   • 1.2
   • 2.0
   • 3.0
   • 5.0正解
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   電源から流れる電流は5Aです。向かい合う辺の積が 3×4＝6×2 で等しくブリッジが平衡しているので、5Ωには電流が流れません。9Ωと6Ωの並列で合成抵抗は3.6Ω、電流は 18÷3.6＝5A です。2本の経路を直列とみなすと1.2A、片方の経路だけで計算すると2Aや3Aになります。

6. ある軟銅線の抵抗がRである。同じ材質で、直径が2倍、長さが2倍の軟銅線の抵抗は。

   • R/4
   • R/2正解
   • R
   • 2R
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   抵抗はR/2になります。抵抗は長さに比例し、断面積に反比例します。直径が2倍になると断面積は2²＝4倍なので、長さ2倍と合わせて R×2÷4＝R/2 です。断面積も2倍と考えると、抵抗はRのまま変わらないという誤りになります。

7. 直径2.6mm、長さ80mの軟銅線1本の抵抗〔Ω〕として、最も近いものは。ただし、軟銅の抵抗率は1.72×10⁻⁸Ω・mとする。

   • 0.065
   • 0.20
   • 0.26正解
   • 0.52
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   抵抗は約0.26Ωです。断面積は π×(2.6×10⁻³)²÷4≒5.31×10⁻⁶m² で、R＝1.72×10⁻⁸×80÷(5.31×10⁻⁶)≒0.26Ω です。π/4 を掛け忘れて直径の2乗を面積とすると約0.20Ω、直径を半径として面積を出すと約0.065Ωという誤りになります。

8. 導体の電気抵抗に関する記述として、誤っているものはどれか。

   • 導体の長さが2倍になると、抵抗は2倍になる。
   • 導体の断面積が2倍になると、抵抗は2分の1になる。
   • 銅線の抵抗は、温度が上がると大きくなる。
   • 同じ材質・同じ長さの導体では、直径が2倍になると抵抗は2分の1になる。正解
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   誤っているのは「同じ材質・同じ長さの導体では、直径が2倍になると抵抗は2分の1になる」です。断面積は直径の2乗に比例するので、直径が2倍なら断面積は4倍、抵抗は4分の1になります。長さに比例し断面積に反比例するという記述と、銅の抵抗が温度上昇で大きくなるという記述は正しい内容です。

9. 消費電力1.2kWの電熱器を30分間使用したときの発熱量〔kJ〕は。

   • 36
   • 600
   • 2,160正解
   • 4,320
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   発熱量は2,160kJです。電力量は 1.2kW×0.5h＝0.6kWh で、1kWh＝3,600kJ なので 0.6×3,600＝2,160kJ になります。30分を0.5時間に直さず 1.2×30 とすると36、1時間分で計算すると4,320という誤りになります。

10. 消費電力1.4kWの電熱器で、20kgの水を30分間加熱した。水の温度上昇〔K〕は。ただし、水の比熱は4.2kJ/(kg・K)、熱効率は100%とする。

    • 0.5
    • 30正解
    • 60
    • 126
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    温度上昇は30Kです。発熱量は 1.4×0.5×3,600＝2,520kJ で、水の温度を1K上げるのに 20×4.2＝84kJ 要るので、2,520÷84＝30K です。30分を1時間として計算すると60K、比熱で割るのを忘れると126Kという誤りになります。

11. 定格100V・500Wの電熱器を105Vで使用したときの消費電力〔W〕として、最も近いものは。ただし、電熱器の抵抗値は一定とする。

    • 476
    • 500
    • 525
    • 551正解
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    消費電力は約551Wです。抵抗は 100²÷500＝20Ω で一定なので、105Vでは 105²÷20≒551W になります。電力は電圧の2乗に比例するため、電圧が1.05倍なら電力は約1.10倍です。電圧に比例すると考えると525Wという誤りになります。

12. 定格100V・1kWの電熱線と、定格100V・500Wの電熱線を直列に接続し、100Vを加えた。全体の消費電力〔W〕として、最も近いものは。ただし、電熱線の抵抗値は一定とする。

    • 333正解
    • 375
    • 750
    • 1,500
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    全体の消費電力は約333Wです。抵抗は1kW側が 100²÷1,000＝10Ω、500W側が 100²÷500＝20Ω で、直列の合成は30Ωなので 100²÷30≒333W です。どちらにも50Vずつかかると考えると375W、定格電力をそのまま足すと1,500Wという誤りになります。

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