電験三種 令和2年度(2020) 機械 問13 過去問解説
熱の伝導は電気の伝導によく似ている。下記は，電気系の量と熱系の量の対応表である。
上記の記述中の空白箇所（ア）〜（エ）に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) （ア）熱流 $\Phi$，（イ）温度差 $\theta$，（ウ）$[\mathrm{J/K}]$，（エ）$[\mathrm{K/W}]$
- (2) （ア）温度差 $\theta$，（イ）熱流 $\Phi$，（ウ）$[\mathrm{K/W}]$，（エ）$[\mathrm{J/K}]$
- (3) （ア）温度差 $\theta$，（イ）熱流 $\Phi$，（ウ）$[\mathrm{K/J}]$，（エ）$[\mathrm{J/K}]$
- (4) （ア）熱流 $\Phi$，（イ）温度差 $\theta$，（ウ）$[\mathrm{J/K}]$，（エ）$[\mathrm{J/W}]$
- (5) （ア）温度差 $\theta$，（イ）熱流 $\Phi$，（ウ）$[\mathrm{K/W}]$，（エ）$[\mathrm{J/W}]$
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正解は(2)
使う公式
熱のオームの法則 $\theta = R_{\mathrm{T}}\Phi$（θ：温度差[K]、RT：熱抵抗[K/W]、Φ：熱流[W]）
解説
【考え方】電気の「電圧・電流・抵抗・静電容量」を、熱の「温度差・熱流・熱抵抗・熱容量」に置きかえて考えます。
■1 (ア) 電圧にあたるもの
電圧の差で電流が流れるように、温度の差で熱が流れます。→ (ア) 温度差θ
■2 (イ) 電流にあたるもの
電流 [A] は、1秒あたりに流れる電気の量です。
熱流Φ [W] は、1秒あたりに流れる熱の量（J/s）です。→ (イ) 熱流Φ
■3 (ウ) 熱抵抗の単位
電気抵抗は $R = \dfrac{V}{I}$ です。
熱抵抗は「温度差÷熱流」なので、単位は [K]÷[W] です。→ (ウ) $[\mathrm{K/W}]$
■4 (エ) 熱容量の単位
静電容量は $C = \dfrac{Q}{V}$（ためた電気の量÷電圧）です。
熱容量は「熱量÷温度差」なので、単位は [J]÷[K] です。→ (エ) $[\mathrm{J/K}]$
答えは(2)ピヨ。
出典：令和2年度（2020） 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）機械 問13