電線の接続不良により,接続点の接触抵抗が0.5 Ωとなった。この電線に20 A の電流が流れると,接続点から1 時間に発…

一般問題 第3問

電線の接続不良により,接続点の接触抵抗が0.5 Ωとなった。この電線に20 A の電流が流れると,接続点から1 時間に発生する熱量[kJ]は。ただし,接触抵抗の値は変化しないものとする。

正答 ハ
正答は (3)。 【結論】 発熱量はジュールの法則で求めます。電流の2乗と抵抗と時間を掛けます。  発熱量 = 電流² × 抵抗 × 時間      = 20² × 0.5 × 3600      = 400 × 0.5 × 3600      = 200 × 3600      = 720000[J]      = 720[kJ] 【単位を合わせる】 時間は秒で入れます。1時間は3600秒です。ここを1のまま計算すると200Jとなり、まったく違う値になります。
解説の続きをみる続きを閉じる
答えはキロジュールで求められているので、1000で割ります。 【なぜ電流の2乗なのか】  電力 = 電圧 × 電流  電圧 = 電流 × 抵抗 (オームの法則) この二つを合わせると、電力 = 電流² × 抵抗 になります。発熱量は電力に時間を掛けたものですから、電流の2乗が出てきます。 電流が2倍になると発熱は4倍です。接続不良による接触抵抗が火災につながるのは、この2乗が効くためです。 【誤りの選択肢】 (1) 72[kJ]  抵抗を0.05としたときなど、桁を1つ誤ったとき (2) 144[kJ]  電流の2乗を取り違えたとき (4) 1440[kJ] 抵抗を1.0としたとき 【間違えやすい点】 接触抵抗0.5Ωは、テスタで測れば「ほぼゼロ」に見える値です。しかし20Aが1時間流れれば720kJの熱が出ます。電線の接続を確実にすることが求められるのは、この計算が示すとおりです。

出典:令和6年度下期第二種電気工事士学科試験 問3(一般財団法人 電気技術者試験センター 公表)出典元ページ

最終更新日

この回を通しで解く この分野を年度横断で解く

「一般問題」のほかの問題

  1. 令和4年度上期 第3問抵抗器に100 Vの電圧を印加したとき,5 Aの電流が流れた。1時間30分の間に抵抗器で
  2. 令和4年度上期 第27問図の交流回路は,負荷の電圧,電流,電力を測定する回路である。図中にa,b,c で示す計器
  3. 令和4年度下期 第27問単相3 線式回路の漏れ電流の有無を,クランプ形漏れ電流計を用いて測定する場合の測定方法と
  4. 令和5年度上期 第27問漏れ電流計(クランプ形)に関する記述として,誤っているものは。
  5. 令和6年度上期 第1問図のような回路で,8 Ωの抵抗での消費電力[W]は。
  6. 令和7年度下期 第2問抵抗R[Ω]に電圧V[V]を加えると,電流I[A]が流れ,P[W]の電力が消費される場合

問題文・解答の修正依頼

スポンサーリンク