電験三種 平成29年度(2017) 理論 問5 過去問解説

問5 《直流回路(短絡された抵抗のある回路)》
図のように直流電源と4個の抵抗からなる回路がある。この回路において $20\,\Omega$ の抵抗に流れる電流 $I$ の値[A]として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
問5の図
  1. (1) 0.5
  2. (2) 0.8
  3. (3) 1.0
  4. (4) 1.2
  5. (5) 1.5
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正解は(3)
使う公式
オームの法則 $I = \dfrac{V}{R}$(I:電流[A]、V:電圧[V]、R:抵抗[Ω]) 並列の合成抵抗 $R = \dfrac{R_1 R_2}{R_1 + R_2}$
解説
【考え方】まず、線だけでつながっている点をさがします。両はしが同じ点につながった抵抗には、電流が流れません。 ■1 同じ点をさがす 解説の図 左のたての線と右のたての線は、どちらも下の線につながっています。 だから、左の点・右の点・下の点は、全部同じ点です。 5 Ω の両はしは同じ点なので、電圧がかからず、電流は流れません。 ■2 回路を書きかえる 解説の図 電池と 20 Ω から出た電流は、左右の 10 Ω に分かれて下にもどります。2つの 10 Ω は並列です。 $R_{\mathrm{並列}} = \dfrac{10 \times 10}{10 + 10} = 5\,\Omega$ ■3 電流を出す 全体の抵抗は $20 + 5 = 25\,\Omega$ です。電源の電圧 25 V をこれでわります。 $I = \dfrac{25}{20 + 5} = 1.0\,\mathrm{A}$ 答えは(3)ピヨ。
出典:平成29年度(2017) 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