第二種電気工事士 平成26年度(2014) 下期 問3 過去問解説

問3 《電気の基礎(電線の抵抗)》
直径2.6 mm,長さ20 mの銅導線と抵抗値が最も近い同材質の銅導線は。
  1. イ 直径1.6 mm,長さ40 m
  2. ロ 断面積8 mm²,長さ20 m
  3. ハ 直径3.2 mm,長さ10 m
  4. ニ 断面積5.5 mm²,長さ20 m
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正解はニ
使う公式
電線の抵抗 $R = \rho \dfrac{L}{A}$(ρ:抵抗率[Ω·mm²/m]、L:長さ[m]、A:断面積[mm²]) 断面積 $A = \dfrac{\pi D^2}{4}$(D:直径[mm])
解説
【考え方】同じ材料なら、抵抗は長さに比例し、断面積に反比例します。$\dfrac{L}{A}$ が同じくらいのものを探します。 ■1 もとの電線の断面積 直径 D=2.6 mm、長さ L=20 m です。 $A = \dfrac{3.14 \times 2.6^2}{4}$ $= \dfrac{3.14 \times 6.76}{4} \fallingdotseq 5.3\,\mathrm{mm^2}$ $\dfrac{L}{A} = \dfrac{20}{5.3} \fallingdotseq 3.8$ ■2 選択肢の $\dfrac{L}{A}$ をくらべる (イ) 直径1.6 mm:$A = \dfrac{3.14 \times 1.6^2}{4} \fallingdotseq 2.0\,\mathrm{mm^2}$、$\dfrac{40}{2.0} = 20$(細くて長いので大きすぎます) (ロ) $\dfrac{20}{8} = 2.5$(太すぎます) (ハ) 直径3.2 mm:$A = \dfrac{3.14 \times 3.2^2}{4} \fallingdotseq 8.0\,\mathrm{mm^2}$、$\dfrac{10}{8.0} \fallingdotseq 1.3$(太くて短いので小さすぎます) (ニ) $\dfrac{20}{5.5} \fallingdotseq 3.6$ ■3 まとめる もとの3.8 に一番近いのはニです。→ (ニ) 答えは(ニ)ピヨ。
出典:平成26年度(2014) 第二種電気工事士試験(電気技術者試験センター)下期 筆記試験 問3