令和4年度 1級電気工事施工管理技士 第一次検定 No.1は、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を求める問題です。
この問題は、ジュールの法則で電力に時間を掛けられるかを問うものです。時間は秒に直してから掛けます。
1分をそのまま1として掛けると、60分の1の値になります。
正解:選択肢4(3,000J)
| 選択肢 | 値 | 解説 |
|---|---|---|
| 1 | 20J | 50Wの抵抗が0.4秒で出す熱量。1分に足りない |
| 2 | 50J | 電力の50Wと同じ数字。時間を掛けていない |
| 3 | 1,200J | 20W×60sの値。電力が50Wでない |
| 4 | 3,000J | 正しい。50W×60s |
正しいのは選択肢4です。
ジュール熱は電力に時間を掛けたものです。電力は電圧と抵抗から求めます。
手順1|電力を求める
P = V2 / R = 102 / 2 = 100 / 2 = 50 W
手順2|時間を秒に直す
t = 1分 = 60 s
手順3|掛ける
Q = P t = 50 × 60 = 3,000 J
電力の式はP = VI・P = I2R・P = V2/Rの3つがあります。この問題は電圧と抵抗が与えられているので、3つ目を使うと電流を経由せずに済みます。
電流から求めても同じです。I = V/R = 10/2 = 5A、P = I2R = 25×2 = 50W。どちらの道でも50Wに着きます。
同じ型が平成26年度 1級 No.1(公表正答4)に出ています。そちらは1Ωに5Vを1分間で、52/1 × 60 = 1,500Jでした。数字が変わるだけで手順は同じです。
| 出題 | 条件 | 熱量 |
|---|---|---|
| 平成26年度 1級 No.1 | 1Ω・5V・1分 | 25W × 60s = 1,500J |
| 令和4年度 1級 No.1 | 2Ω・10V・1分 | 50W × 60s = 3,000J |
選択肢に50Jが置かれているのは、電力の50Wで止まった人を拾うためです。単位がWとJで違うので、答えを書く前に単位を見ると気づけます。
2Ωの抵抗に10Vを加えたときの電力はいくらか。
P = V2/R = 100/2 = 50Wです。
1分間に発生する熱量を求めるとき、時間はどう扱うか。
秒に直します。1分は60秒なので、電力に60を掛けます。
参考資料
※ この記事の確認日:2026年9月