第二種電気工事士筆記試験解答・解説【平成26年度上期 問1~10】

本記事では、第二種電気工事士筆記試験のうち「平成26年度上期 問1~10」について解説する。





問1

最大値が$148\mathrm{V}$の正弦波交流電圧の実効値$[\mathrm{V}]$は。

イ.$85$  ロ.$105$  ハ.$148$  ニ.$209$

 

解説

正弦波交流において、電圧の最大値を$V_\mathrm{m}[\mathrm{V}]$とすると、電圧の実効値$V[\mathrm{V}]$は次式で求めることができる。

$$V=\frac{V_\mathrm{m}}{\sqrt{2}}$$

 

上式に$V_\mathrm{m}=148\mathrm{V}$を代入すると、実効値$V[\mathrm{V}]$は、

$$\begin{align*}
V&=\frac{V_\mathrm{m}}{\sqrt{2}}\\\\
&=\frac{148}{1.41}\\\\
&\fallingdotseq104.96\\\\
&\rightarrow\boldsymbol{\underline{105\mathrm{V}}}
\end{align*}$$

 

よって「ロ」が正解となる。

 

関連記事

 

類題

調査中

 

問2

図のような回路で、端子$\mathrm{a-b}$間の合成抵抗$[\Omega]$は。

 

 

イ.$1$  ロ.$2$  ハ.$3$  ニ.$4$

 

解説

合成抵抗の計算の問題である。

 

まず、図1の枠①で囲った部分は、$2\Omega$が並列で2つ接続されているから、この部分の合成抵抗は、

$$\frac{2\times2}{2+2}=1\Omega$$

 

次に、図1の枠②で囲った部分は、$3\Omega$と$6\Omega$が並列で接続されているから、この部分の合成抵抗は、

$$\frac{3\times6}{3+6}=2\Omega$$

 

図1

 

したがって、図2の枠2つの直列になっている部分の合成抵抗は、

$$1+2=3\Omega$$

 

図2

 

最後に、図3の枠内の$6\Omega$と$3\Omega$との合成抵抗を求めると、

$$\frac{6\times3}{6+3}=\boldsymbol{\underline{2\Omega}}$$

 

図3

 

よって「ロ」が正解である。

 

関連記事

 

類題

 

問3

図のような交流回路で、電源電圧$102\mathrm{V}$,抵抗の両端の電圧が$90\mathrm{V}$,リアクタンスの両端の電圧が$48\mathrm{V}$であるとき、負荷の力率$[\%]$は。

 

 

イ.$47$  ロ.$69$  ハ.$88$  ニ.$96$

 

解説

問題の図の交流回路において、流れる電流を$\dot{I}[\mathrm{A}]$,抵抗の両端の電圧を$\dot{V}_{\mathrm{R}}[\mathrm{V}]$,リアクタンスの両端の電圧を$\dot{V}_{\mathrm{L}}[\mathrm{V}]$,回路全体の電圧を$\dot{V}[\mathrm{V}]$とすると、ベクトル図は下記のようになる。

 

 

したがって、回路の力率$\cos\theta$は、

$$\begin{align*}
\cos\theta&=\frac{V_{\mathrm{R}}}{V}\\\\
&=\frac{90}{102}\\\\
&\fallingdotseq0.882\rightarrow\boldsymbol{88\%}
\end{align*}$$

 

よって「ハ」が正解となる。

 

関連記事

 

類題

 

問4

電気抵抗$R[\Omega]$,直径$D[\mathrm{mm}]$、長さ$L[\mathrm{m}]$の導線の抵抗率$[\Omega\cdot\mathrm{m}]$を表す式は。

イ.$\displaystyle{\frac{\pi D^2R}{4L\times10^6}}$  ロ.$\displaystyle{\frac{\pi D^2R}{L^2\times10^6}}$  ハ.$\displaystyle{\frac{\pi DR}{4L\times10^3}}$  ニ.$\displaystyle{\frac{\pi DR}{4L^2\times10^3}}$

 

解説

抵抗率$\rho[\Omega\cdot\mathrm{m}]$ ,直径$D[\mathrm{mm}]$ ,長さ$L[\mathrm{m}]$の導線の電気抵抗$R$は、

$$R=\frac{4\rho L}{\pi D^2}$$

 

問題文では、直径$D$の単位が$[\mathrm{mm}]$なので、抵抗率$\rho[\Omega\cdot\mathrm{m}]$は、

$$\rho=\frac{\pi \left(D\times10^{-3}\right)^2R}{4L}=\boldsymbol{\frac{\pi D^2R}{4L\times10^6}}$$

 

よって「イ」が正解となる。

 

関連記事

 

類題

 

問5

図のような三相3線式回路の全消費電力$[\mathrm{kW}]$は。

 

イ.$2.4$  ロ.$4.8$  ハ.$7.2$  ニ.$9.6$

 

解説

図の交流回路において、合成インピーダンス$[\Omega]$は、

$$\sqrt{6^2+8^2}=\sqrt{100}=10\Omega$$

 

一相当たりの電流$[\mathrm{A}]$は、

$$\frac{200}{10}=20\mathrm{A}$$

 

1つの抵抗で消費する電力$[\mathrm{W}]$は、

$$6\times20^2=2400\mathrm{W}$$

 

したがって、三相回路での全消費電力は、

$$2400\times3=7200\mathrm{W}\rightarrow\boldsymbol{7.2\mathrm{kW}}$$

 

よって、「ハ」が正解となる。

 

関連記事

 

類題

 

 

問6

図のような三相3線式回路で、電線1線当たりの抵抗が$0.15\Omega$,線電流が$10\mathrm{A}$のとき、電圧降下$\left(V_\mathrm{s}-V_\mathrm{r}\right)[\mathrm{V}]$は。

 

 

 

イ.$1.5$  ロ.$2.6$  ハ.$3.0$  ニ.$4.5$

 

解説

図のような三相3線式回路において、抵抗$r$における電圧降下は$\sqrt{3}rI$で表される。

 

したがって、電圧降下$\left(V_\mathrm{s}-V_\mathrm{r}\right)[\mathrm{V}]$は、

$$V_\mathrm{s}ーV_\mathrm{s}=\sqrt{3}\times0.15\times10=\boldsymbol{2.6\mathrm{V}}$$

 

よって「ロ」が正解となる。

 

関連記事

 

類題

 

問7

合成樹脂製可とう電線管(PF管)による低圧屋内配線工事で、管内に断面積$5.5\mathrm{mm^2}$の$600\mathrm{V}$ビニル絶縁電線(軟銅線)3本を収めて施設した場合、電線1本当たりの許容電流$[\mathrm{A}]$は。

ただし、周囲温度は$30^\circ\mathrm{C}$以下、電流減少係数は$0.70$とする。

イ.$19$  ロ.$24$  ハ.$34$  ニ.$49$

 

解説

電技・解釈第146条に基づく、絶縁電線の許容電流は下表のとおりとなる。

単線の断面積許容電流
$2.0\mathrm{mm^2}$$27\mathrm{A}$
$3.5\mathrm{mm^2}$$37\mathrm{A}$
$5.5\mathrm{mm^2}$$49\mathrm{A}$
$8.0\mathrm{mm^2}$$61\mathrm{A}$
$14\mathrm{mm^2}$$88\mathrm{A}$
$22\mathrm{mm^2}$$115\mathrm{A}$

 

上表より、単線の断面積$5.5\mathrm{mm}$の許容電流は$49\mathrm{A}$であり、この電線を3本収めて施設する。

 

この電流値に、問題文で与えられた電流減少係数をかけると、

$$49\times0.70=34.3\mathrm{A}$$

 

電線の許容電流は7捨8入するので、

$$34.3\rightarrow\boldsymbol{34}\mathrm{A}$$

 

よって「ハ」が正解となる。

 

関連記事

 

類題

 

問8

図のように、三相の電動機と電熱器が低圧屋内幹線に接続されている場合、幹線の太さを決める根拠となる電流の最小値$[\mathrm{A}]$は。

ただし需要率は$100\%$とする。

 

 

イ.$75$  ロ.$81$  ハ.$90$  ニ.$195$

 

解説

電技・解釈第148条により、幹線の太さを決める根拠となる電流の最小値$I_\mathrm{W}$を求める式は、下表のとおりとなる。

 

定格電流の合計比較許容電流
$I_\mathrm{H}\geq I_\mathrm{M}$の場合$I_\mathrm{W}\geq I_\mathrm{M}+I_\mathrm{H}$
$I_\mathrm{H}< I_\mathrm{M}$ かつ $I_\mathrm{M}> 50\mathrm{A}$の場合$I_\mathrm{W}\geq 1.1I_\mathrm{M}+I_\mathrm{H}$
$I_\mathrm{H}< I_\mathrm{M}$ かつ $I_\mathrm{M}\geq 50\mathrm{A}$の場合$I_\mathrm{W}\geq 1.25I_\mathrm{M}+I_\mathrm{H}$

 

電動機の定格電流の合計$I_\mathrm{M}$は、

$$I_\mathrm{M}=20+20+20=60\mathrm{A}$$

 

その他の負荷の定格電流の合計$I_\mathrm{H}$は、

$$I_\mathrm{H}=15\mathrm{A}$$

 

$I_\mathrm{H}<I_\mathrm{M}$で$I_\mathrm{M}> 50\mathrm{A}$の場合、表より$I_\mathrm{W}=1.1I_\mathrm{M}+I_\mathrm{H}$となるから、求める電流の最小値$I_\mathrm{W}$は、

$$I_W=1.1\times60+15=81\mathrm{A}$$

 

よって「ロ」が正解となる。

 

関連記事

 

類題

 

問9

図のように定格電流$60\mathrm{A}$の過電流遮断器で保護された低圧屋内幹線から分岐して、$5\mathrm{m}$の位置に過電流遮断器を施設するとき、$\mathrm{a-b}$間の電線の許容電流の最小値$[\mathrm{A}]$は。

 

 

イ.$15$  ロ.$21$  ハ.$27$  ニ.$33$

 

解説

図のような分岐回路において、電技・解釈第149条により、原則として幹線の分岐点から$3\mathrm{m}$以下の場所に分岐開閉器を施設しなければならないが、分岐点からの電線の許容電流$I_\mathrm{W}$と幹線の過電流遮断器の定格電流$I_\mathrm{B}$の割合で、下表に示すように$3\mathrm{m}$を超える位置に施設することができる。

 

$I_B$に対する$I_W$の割合施設位置
$I_\mathrm{W}$が$I_\mathrm{B}$の$35\%$以上の場合分岐点から$8\mathrm{m}$以下の位置
$I_\mathrm{W}$が$I_\mathrm{B}$の$55\%$以上の場合施設位置に制限なし

 

本問の場合、分岐回路の過電流遮断器を分岐点から$8\mathrm{m}$以下の位置に施設する場合であるため、$I_\mathrm{W}$は$I_\mathrm{B}$の$\boldsymbol{35\%}$以上にしなければならない。

 

上記より、許容電流の最小値は、

$$60\times0.35=\boldsymbol{21\mathrm{A}}$$

 

よって「ロ」が正解となる。

 

関連記事

 

類題

 

問10

低圧屋内配線の分岐回路の設計で、配線用遮断器、分岐回路の電線の太さ及びコンセントの組合せとして、適切なものは。

ただし、分岐点から配線用遮断器までは$3\mathrm{m}$,配線用遮断器からコンセントまでは$8\mathrm{m}$とし、電線の数値は分岐回路の電線(軟銅線)の太さを示す。

また、コンセントは兼用コンセントではないものとする。

 

 

解説

電技・解釈第149条により、$20\mathrm{A}$分岐回路では、

  • 電線の太さ$1.6\mathrm{mm}$(または$2.0\mathrm{mm^2}$)以上
  • コンセントの定格電流は$20\mathrm{A}$以下

 

$30\mathrm{A}$分岐回路では、

  • 電線の太さ$2.6\mathrm{mm}$(または$5.5\mathrm{mm^2}$)以上
  • コンセントの定格電流は$20\mathrm{A}$以上$30\mathrm{A}$以下

でなければならない。

 

選択肢について検証すると、

  • イは適切である。
  • ロは電線の太さが不適切である。
  • ハは定格電流$30\mathrm{A}$のコンセントなので不適切である。
  • ニは定格電流$15\mathrm{A}$のコンセントなので不適切である。

 

よって「イ」が正解である。

 

関連記事

 

類題

 

この年度の他の問題

 

電工二種DB

技能試験 2020年度候補問題 2020年度第二種電気工事士技能試験 候補問題No.1 2020年度第二種電気工事士技能試験 候補問題No.2 2020年度第二種電気工事士技能試験 候補問題N[…]

 

第二種電気工事士技能試験の練習用セットを販売している「電材館プロ」様より、本サイトの記事を参考に技能試験対策用のオリジナル冊子を作成していただいています。

こちらの技能試験練習セットをご購入の方に無料で配布しておりますので、ぜひチェックしてみてください!