2級電気工事施工管理技士（第一次検定）「電気工学」出題ポイント解説

2級電気工事施工管理技士 第一次検定「電気工学」の出題ポイントを整理。電気理論（オームの法則・直流交流回路・力率）、電気機器（変圧器・誘導電動機・直流機・整流回路）、電力系統（発電・送配電）、電気応用（照明・電熱）の頻出論点を体系化して解説します。計算問題と知識問題の両方が出るため、基本法則と公式を確実に押さえて得点源にしましょう。

※受験料・試験日程・合格基準・出題範囲は改定される場合があります。最新情報は必ず建設業振興基金の公式情報でご確認ください。

出題傾向

• 分野: 電気理論・電気機器・電力系統（発電/送配電）・電気応用（照明/電熱）
• 出題形式: 四肢択一式。計算問題と知識問題の両方が出題され、第一次検定では一部が必須解答、多くが選択解答
• 合格目標: 第一次検定は全体で60%以上の正答が必要
• オームの法則・力率・誘導電動機の同期速度など、公式を使った定番計算が得点しやすい

頻出論点1: 電気理論 - 直流回路とオームの法則

• オームの法則: 電圧V＝電流I×抵抗R。回路計算の基本となる
• 合成抵抗: 直列接続は各抵抗の和、並列接続は抵抗の逆数の和の逆数。並列では合成抵抗は最小の抵抗より小さくなる
• キルヒホッフの法則: 第1法則（電流則）は接点で流入電流の和＝流出電流の和、第2法則（電圧則）は閉回路で起電力の和＝電圧降下の和
• 電力・電力量: 電力P＝VI＝I²R、電力量W＝Pt。抵抗で消費される電力はジュール熱となる

頻出論点2: 電気理論 - 交流回路と力率

• 交流の表し方: 実効値は最大値の1/√2。正弦波交流は周波数・周期・位相で表す
• RLC回路: 抵抗Rは電圧と電流が同相、コイルL（誘導性）は電流が電圧より90°遅れ、コンデンサC（容量性）は電流が電圧より90°進む
• 力率: 皮相電力に対する有効電力の比で、cosθ で表す。力率＝有効電力/皮相電力。力率が低いと同じ仕事に対し電流が大きくなり損失が増える
• 三相交流: Y結線（スター）とΔ結線（デルタ）があり、三相電力P＝√3×線間電圧×線電流×力率で求める

頻出論点3: 電気理論 - 静電気・コンデンサ・電磁誘導

• コンデンサ: 静電容量C、蓄えられる電荷Q＝CV。直列接続では合成容量が小さくなり、並列接続では各容量の和となる（抵抗と逆の関係）
• 電磁誘導: 磁束の変化により起電力が生じる（ファラデーの法則）。誘導起電力の向きは磁束の変化を妨げる向きに生じる（レンツの法則）
• 電磁力: 磁界中の電流に働く力（フレミング左手の法則）。電動機の原理となる。発電機はフレミング右手の法則
• コンデンサは電界にエネルギーを蓄え、コイルは磁界にエネルギーを蓄える

頻出論点4: 電気機器 - 変圧器

• 原理: 電磁誘導により交流電圧を変換する。一次・二次の電圧比は巻数比に等しく、電流比は巻数比の逆になる
• 損失と効率: 無負荷損（鉄損）と負荷損（銅損）からなる。鉄損は負荷に関係なく一定、銅損は負荷電流の2乗に比例する。鉄損＝銅損のとき効率が最大となる
• 結線: Y-Δ、Δ-Y、Δ-Δ、Y-Y などの三相結線がある。並行運転には極性・電圧比・%インピーダンスなどの条件がある

頻出論点5: 電気機器 - 誘導電動機

• 同期速度: Ns＝120f/p（f：周波数、p：極数）。回転速度は同期速度よりわずかに遅く、その差の割合をすべりsで表す
• 始動法: かご形は全電圧始動・スターデルタ始動・リアクトル始動など。スターデルタ始動は始動電流・始動トルクを1/3に低減する
• 速度制御: 周波数制御（インバータ）・極数変換・二次抵抗制御など。インバータ制御は省エネ効果が高い
• 三相誘導電動機の回転方向は、3線のうち2線を入れ替えると逆転する

頻出論点6: 電気機器 - 直流機・整流回路

• 直流電動機: 分巻・直巻・複巻があり、界磁と電機子の接続で特性が異なる。直巻電動機は始動トルクが大きく、無負荷で危険速度に達するおそれがある
• 直流発電機: 電機子の起電力と整流子・ブラシにより直流を取り出す
• 整流回路: 半導体（ダイオード・サイリスタ）により交流を直流に変換する。半波整流・全波整流・三相整流などがある
• サイリスタは点弧角の制御により直流出力電圧を可変できる

頻出論点7: 電力系統 - 発電

• 水力発電: 水の位置エネルギーを利用。出力は有効落差と流量に比例する。ダム式・水路式・揚水式などがある
• 火力発電: 燃料の燃焼熱で蒸気をつくりタービンを回す。汽力発電・コンバインドサイクル発電など。熱効率の向上が課題
• 太陽光発電: 太陽電池により光エネルギーを直接電気に変換。直流を発生するためパワーコンディショナで交流に変換する
• 風力発電: 風の運動エネルギーで風車を回す。出力は風速の3乗に比例する

頻出論点8: 電力系統 - 送配電と力率改善

• 送電: 高電圧で送電すると同じ電力を小さい電流で送れるため、電力損失（I²R）と電圧降下を低減できる
• 配電方式: 単相2線式・単相3線式・三相3線式・三相4線式。単相3線式は中性線を共用し、電圧降下・電力損失を抑えられる
• 力率改善: 進相コンデンサを負荷に並列接続し、遅れ無効電力を打ち消す。力率を改善すると線路電流が減り、電力損失・電圧降下が低減する
• 中性点接地方式（直接接地・抵抗接地・非接地など）は地絡時の対応に関わる

頻出論点9: 電気応用 - 照明と電熱

• 照明の用語: 光束（lm）・光度（cd）・照度（lx）・輝度。照度は単位面積あたりの光束で、点光源では距離の2乗に反比例する（逆2乗の法則）
• 光源: LEDは発光効率が高く長寿命で、白熱電球・蛍光灯から置き換えが進む。演色性は基準光源との色の見え方の近さを示す
• 電熱: 抵抗加熱・誘導加熱・誘電加熱・アーク加熱など。ジュール熱を利用する抵抗加熱が基本
• 照度計算では作業面の所要照度を確保するよう器具配置・台数を計画する

効果的な学習法

電気工学は計算問題と知識問題が混在しますが、基本法則と定番公式を押さえれば安定して得点できる分野です。当サイトの一問一答で繰り返し演習し、知識と計算手順を定着させましょう。あわせて電気設備の出題ポイントへ進むと、ここで学んだ機器や系統の知識が実際の設備の理解に直結します。

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