電験三種 令和7年度(2025) 上期 理論 問7 過去問解説

問7 《直流回路(スイッチと電流)》
図のような直流回路において,スイッチSを閉じているとき,2 Ωの抵抗を流れる電流は,スイッチSを開いたときの電流の3倍であった。$R$ の値[Ω]として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
問7の図
  1. (1) 2.5
  2. (2) 3.5
  3. (3) 0.5
  4. (4) 1.5
  5. (5) 4.5
答えと解説を見る
正解は(1)
使う公式
オームの法則 $I = \dfrac{E}{R}$(電圧が同じなら、電流は抵抗に反比例する) 並列の合成抵抗 $\dfrac{R_1 R_2}{R_1 + R_2}$
解説
【考え方】電源の電圧は同じです。電流が3倍になるのは、回路全体の抵抗が $\dfrac{1}{3}$ になったときです。 ■1 S を開いたときの抵抗 R はつながらないので、2 Ω と 10 Ω の直列です。 $2 + 10 = 12\,\Omega$ ■2 S を閉じたときの抵抗 解説の図 電流が3倍なので、全体の抵抗は $\dfrac{1}{3}$ の 4 Ω です。 2 Ω を引いた残りが、10 Ω と R の並列部分です。 $\dfrac{12}{3} = 4\,\Omega$ 並列部分 $= 4 - 2 = 2\,\Omega$ ■3 R を求める 並列の式が 2 Ω になる R を求めます。 $\dfrac{10R}{10 + R} = 2$ 両辺に $(10 + R)$ をかけます。 $10R = 2(10 + R) = 20 + 2R$ $8R = 20$ $R = \dfrac{20}{8} = 2.5\,\Omega$ 答えは(1)ピヨ。
出典:令和7年度(2025) 上期 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7