第二種電気工事士 令和5年度(2023) 上期 午後 問2 過去問解説

問2 《電気の基礎(電線の抵抗)》
A,B 2本の同材質の銅線がある。Aは直径1.6 mm,長さ100 m,Bは直径3.2 mm,長さ50 mである。Aの抵抗はBの抵抗の何倍か。
  1. イ 1
  2. ロ 2
  3. ハ 4
  4. ニ 8
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正解はニ
使う公式
電線の抵抗 $R = \rho \dfrac{L}{A}$(R:抵抗[Ω]、ρ:抵抗率[Ω・m]、L:長さ[m]、A:断面積[m²]) 円の面積(断面積) $A = \dfrac{\pi D^2}{4}$(D:直径[m])
解説
【考え方】抵抗は「長さに比例」「断面積に反比例」します。A と B を比べて、何倍かをかけ合わせます。 ■1 数字を整理する A:直径 1.6 mm、長さ 100 m B:直径 3.2 mm、長さ 50 m 同じ材質なので、抵抗率 ρ(材料ごとの電気の流れにくさ)は同じです。 ■2 長さをくらべる A の長さは B の $\dfrac{100}{50} = 2$ 倍 長さが2倍なので、抵抗も2倍です。 ■3 断面積をくらべる A の直径は B の $\dfrac{1.6}{3.2} = \dfrac{1}{2}$ 倍 断面積は直径の2乗に比例するので $\left(\dfrac{1}{2}\right)^2 = \dfrac{1}{4}$ 倍 断面積が $\dfrac{1}{4}$ になると、電気の通り道が細くなり、抵抗は4倍です。 ■4 かけ合わせる $2 \times 4 = 8$ 倍 答えは(ニ)ピヨ。
出典:令和5年度(2023) 第二種電気工事士試験(電気技術者試験センター)上期 学科試験【午後】 問2