電気の基礎理論｜第二種電気工事士学科試験【過去問と解説】

並列回路の合成抵抗は「和分の積」で求めていきます。
まず左下の回路は
（6×6）÷（6+6）＝3Ωとなります。
次にその横の抵抗とは直列回路となるので、純粋に足して
3+3＝6Ωとなります。
最後に上と下の抵抗の合成抵抗を求めると
（3×6）÷（3+6）＝2Ωとなります。

これはオームの法則（V=IR）と電力の公式（P=VI）を
しっかり覚えておけば式を展開するだけで解けます。

（イ）P=VIにV=IRを代入するとP=I²Rとなります。
最後にR＝に変換するとR=P/I²となるので、こちらの式が誤りです。

（ロ）P=VIにV=IRを代入するとP=I²Rとなります。
最後にR＝に変換するとR=P/I²となるので、正しい式です。

（ハ）P=VIにI=V/Rを代入するとP=V²/Rとなり、正しい式です。

（ニ）V=IRを変形させるとR=V/Iなので正しい式です。

60ｋｇの水を20℃上げるためには水の質量に温度と比熱を掛けて求めます。
60×20×4.2＝5,040ｋJとなります。
この問題では熱効率が100％なのでこのままの値で問題ありません。
最後に5,040ｋJは秒換算なので1時間（3,600秒）あたりに変換すると
5,040÷3,600＝1.4ｋＷ・ｈとなります。

正弦波交流回路に関する問題です。
この問題に関しては回路内にコイルやコンデンサが入っているかでグラフが異なるので、
出来れば両方覚えましょう。

回路を確認するとコイルが入っている事が分かります。
これは90°位相が遅れる事となるので、（イ）が正しいです。

大前提として、抵抗がある場合とない場合では、
電気は抵抗がない方に通ります。スイッチS1を閉じ、
スイッチS2を開いた状態はS1の上側の抵抗には電気が通らず、
S2側が開いているのでそもそも電気は通りません。そのため、右上の抵抗は無関係になります。
これらの点からこの回路で電気が通るのは、aから始まって、
すぐ横の抵抗を経由してS1側を通って、すぐ下の30Ωの抵抗を経由してbに向かいます。
したがって直列回路となるので　30+30＝60Ω　となります。

抵抗に関する問題です。
抵抗と直径と長さの関係性をしっかり理解していきましょう。

抵抗は直径の2乗に反比例し、長さに比例します。
問題のように長さが8ｍから32ｍと4倍になれば、
それに反比例して直径は2倍（2の2乗）すれば抵抗が等しくなるので、3.2ｍｍとなります。

熱量は電流²×抵抗×時間で求めます。それぞれ代入すると
10×10×0.2×1＝20Whとなります。
問題ではkJで求める必要があり、1Wh＝3.6ｋＪなので、変換すると
20×3.6＝72ｋＪとなります。

一つの回路上で抵抗とコイルが混ざっている場合、
抵抗側が有効電力となり、コイル側が皮相電力となります。
力率は全体の電圧から有効電力側の比率を求めるので

90÷102＝約0.88×100＝約88％となります。

大前提として、長さが2倍になると抵抗値に比例して2倍になり、断面積が2倍になると反比例して1/2倍になります。
B→Aでは長さが半分になっているので同じく1/2倍
B→Aでは直径も半分になっているので
A=0.8×0.8×3.14＝約2ｍｍ²
B＝1.6×1.6×3.14＝約8ｍｍ²
AはBの1/4なので、抵抗値は4倍となります。したがって1/2×4＝2倍となります。

正弦波交流回路に関する問題です。
この問題に関しては回路内にコイルやコンデンサが入っているかでグラフが異なるので、
出来れば両方覚えましょう。

回路を確認するとコンデンサが入っている事が分かります。
これは90°位相が進む事となるので、（ハ）が正しいです。