電験三種 令和元年度(2019) 理論 問5 過去問解説
図のように,七つの抵抗及び電圧 $E = 100\,\mathrm{V}$ の直流電源からなる回路がある。この回路において,A-D間,B-C間の各電位差を測定した。このとき,A-D間の電位差の大きさ[V]及びB-C間の電位差の大きさ[V]の組合せとして,正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

- (1) A-D間:28,B-C間:60
- (2) A-D間:40,B-C間:72
- (3) A-D間:60,B-C間:28
- (4) A-D間:68,B-C間:80
- (5) A-D間:72,B-C間:40
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正解は(5)
使う公式
オームの法則 $V = RI$(V:電圧[V]、R:抵抗[Ω]、I:電流[A])
並列の合成抵抗 $R = \dfrac{R_1 R_2}{R_1 + R_2}$
解説
【考え方】下側の電位を 0 V として、各点の電位(電気の高さ)を順に出します。電位差は、その引き算です。
■1 全体の電流
上の道は、60 Ω と、20 Ω が3つの直列(60 Ω)との並列です。
並列部分 $\dfrac{60 \times 60}{60 + 60} = 30\,\Omega$
全体 $30 + 10 + 6 + 4 = 50\,\Omega$
電流 $I = \dfrac{100}{50} = 2\,\mathrm{A}$
■2 各点の電位
並列の2つの道には、1 A ずつ流れます。20 Ω を1つ通るたびに、20 V ずつ下がります。
下の道は 2 A なので、10 Ω で 20 V、6 Ω で 12 V、4 Ω で 8 V 下がります。
A $= 80\,\mathrm{V}$
B $= 60\,\mathrm{V}$
C $= 20\,\mathrm{V}$
D $= 8\,\mathrm{V}$
■3 電位差
A−D:$80 - 8 = 72\,\mathrm{V}$
B−C:$60 - 20 = 40\,\mathrm{V}$
答えは(5)ピヨ。
並列の2つの道には、1 A ずつ流れます。20 Ω を1つ通るたびに、20 V ずつ下がります。
下の道は 2 A なので、10 Ω で 20 V、6 Ω で 12 V、4 Ω で 8 V 下がります。
A $= 80\,\mathrm{V}$
B $= 60\,\mathrm{V}$
C $= 20\,\mathrm{V}$
D $= 8\,\mathrm{V}$
■3 電位差
A−D:$80 - 8 = 72\,\mathrm{V}$
B−C:$60 - 20 = 40\,\mathrm{V}$
答えは(5)ピヨ。
出典:令和元年度(2019) 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)理論 問5