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令和4年度(前期)2級電気工事施工管理技士 No.3を解説、直列を先にまとめる

令和4年度(前期)2級電気工事施工管理技士 第一次検定 No.3は、A−B間の合成抵抗値が100Ωであるとき、抵抗Rの値を求める問題です。回路は3本が並列で、上段が150Ωと150Ωの直列、中段がR、下段が120Ωと180Ωの直列です。

この問題のポイント

この問題は、直列の部分を先にまとめると見通しが立つことを問うものです。上段も下段も300Ωにまとまります

そうすると300Ωが2本とRの並列という単純な形になります。

※ 問題の図そのものは、建設業振興基金が公開している公式サイトで確認できます。

正解:選択肢3(300Ω)

各選択肢の正誤

選択肢 解説
1 150Ω 合成は75Ωになり、100Ωより小さい
2 200Ω 合成は約85.7Ω。まだ足りない
3 300Ω 300Ωが3本の並列で100Ω
4 450Ω 合成は約112.5Ω。100Ωを超える

正しいのは選択肢3です。

選択肢3のポイント(正解の求め方)

まず直列につながっている2本ずつをまとめます。

上段 150 + 150 = 300Ω
下段 120 + 180 = 300Ω

これで300Ω・R・300Ωの3本が並列という形になります。合成が100Ωになる条件から R を求めます。

1/100 = 1/300 + 1/R + 1/300

1/100 = 2/300 + 1/R

1/R = 1/100 − 2/300 = 3/300 − 2/300 = 1/300

R = 300Ω

答えが出たら検算します。300Ωが3本の並列なので、合成は 300 ÷ 3 = 100Ω。設問の値と一致します。

同じ抵抗をn本並列にすると、合成は1本の値をnで割った値になります。この形に持ち込めれば、分数の計算をしなくても答えが見えます。

選択肢を絞る手もあります。並列回路の合成抵抗は必ず一番小さい抵抗より小さくなります。上段と下段が300Ωで合成が100Ωなので、Rも300Ω前後のはずだと当たりが付きます。

下段の120Ωと180Ωは、足すと上段と同じ300Ωになるように置かれています。数字を変えても和は同じという作りで、直列をまとめる手順を踏むかどうかを見ています。

覚え方

  • 並列回路は直列の部分を先にまとめる
  • 同じ抵抗をn本並列にすると1本の値÷n
  • 検算=合成は必ず一番小さい抵抗より小さい

理解度チェック

Q.

300Ωを3本並列にすると合成抵抗はいくらか。

100Ωです。同じ抵抗をn本並列にすると、1本の値をnで割った値になります。

Q.

並列回路の合成抵抗を検算するにはどう見るか。

合成は必ず一番小さい抵抗より小さくなります。大きくなっていたら計算のどこかが違います。

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参考資料

  • 一般財団法人 建設業振興基金「令和4年度 2級電気工事施工管理技術検定 第一次検定(前期)問題」「同 正答肢」
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