2級電気工事施工管理技士（第一次検定）「電気工学」の一問一答

2級電気工事施工管理技士（第一次検定）の電気工学に関する一問一答（全75問）の正解と解説の一覧です。上の一問一答で実際に解いてから、ここで復習・確認できます。

1. 問1．オームの法則によれば、抵抗が一定のとき回路に流れる電流は電圧に比例する。

   正解：○（正しい）

   解説：オームの法則 I=V/R を電圧について見ると、Rが一定なら電流Iは電圧Vに正比例する。グラフにすると原点を通る直線になり、その傾きが1/R（コンダクタンス）にあたる。逆に電圧を一定にすれば、電流は抵抗に反比例する。

2. 問2．抵抗値の異なる2つの抵抗を直列接続すると、合成抵抗は各抵抗値の和より小さくなる。

   正解：×（誤り）

   解説：誤り。直列接続の合成抵抗は R=R1+R2 で各抵抗の和となり、最大の抵抗値より大きくなる。

3. 問3．抵抗を並列に接続した場合の合成抵抗は、最も大きい抵抗値よりも大きくなる。

   正解：×（誤り）

   解説：誤り。並列合成抵抗は 1/R=1/R1+1/R2 で求まり、必ず最小の抵抗値より小さくなる。電流の通り道が増えるぶん全体としては流れやすくなるためで、直列接続なら逆に最大の抵抗値より大きくなる。

4. 問4．導体の電気抵抗は、長さに反比例し断面積に比例する。

   正解：×（誤り）

   解説：誤り。抵抗は R=ρL/A で、長さLに比例し断面積Aに反比例する。電線が長いほど電子の通り道が長くなって抵抗が増え、太いほど通り道が広がって抵抗が減る、と考えると直感的。だから電圧降下を抑えるには電線を太くする。

5. 問5．電力Pは、電圧Vと電流Iの積で表される（P=VI）。

   正解：○（正しい）

   解説：直流回路の電力は P=VI（単位はワット）。オームの法則を代入すれば P=I²R=V²/R とも書ける。電流の2乗に比例する形は、抵抗による発熱（ジュール熱）や送電損失を考えるときに使う重要な形。

6. 問6．1kWhの電力量は、1kWの電力を10時間使用したときの電力量である。

   正解：×（誤り）

   解説：誤り。正しくは1kWを1時間使ったときが1kWh。10時間なら10kWhとなる。

7. 問7．交流の実効値は、最大値に√2を掛けた値である。

   正解：×（誤り）

   解説：誤り。正しくは実効値=最大値÷√2であり、正弦波では最大値の約0.707倍となる。

8. 問8．正弦波交流の最大値は、実効値の√2倍である。

   正解：○（正しい）

   解説：正弦波では最大値=実効値×√2の関係があり、実効値100Vなら最大値は約141Vとなる。

9. 問9．力率は、皮相電力に対する有効電力の比で表される。

   正解：○（正しい）

   解説：力率＝有効電力÷皮相電力＝cosθ。皮相電力は電圧と電流の積で、そのうち実際に仕事をするのが有効電力。力率が低いと同じ仕事をするのに大きな電流が必要になり、電線や変圧器の容量を余分に使い損失も増えるため、1に近いほどよい。

10. 問10．力率が1のとき、有効電力は皮相電力より小さくなる。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。力率1は電圧と電流が同相で無効電力が0の状態なので、有効電力と皮相電力は等しくなる。力率が1より小さいときに、有効電力が皮相電力より小さくなる。

11. 問11．交流回路において、コイル（インダクタンス）に流れる電流は電圧より位相が進む。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。正しくはコイルでは電流が電圧より90度遅れる。電流が進むのはコンデンサである。

12. 問12．コンデンサの静電容量は、極板間の距離に反比例し極板の面積に比例する。

    正解：○（正しい）

    解説：静電容量は C=εA/d で、極板の面積Aに比例し極板間距離dに反比例する。面積が広いほど多くの電荷を蓄えられ、極板が近いほど互いに引き合って電荷を保持しやすくなるため。εは誘電体の誘電率で、比誘電率の大きい材料を挟むほど容量は増える。

13. 問13．コンデンサを直列接続すると、合成静電容量は各容量の和となる。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。正しくは直列では 1/C=1/C1+1/C2 で計算し、並列接続のときに和となる。

14. 問14．コンデンサを並列接続したときの合成静電容量は、各静電容量の和になる。

    正解：○（正しい）

    解説：並列接続では極板の面積が増えたのと同じ効果になるため、合成容量は C=C1+C2 と単純な和になる。抵抗とは逆の関係で、直列接続の場合は 1/C=1/C1+1/C2 となり合成容量は最小の容量より小さくなる。

15. 問15．電磁誘導により発生する起電力の大きさは、磁束の時間的変化の割合に比例する。

    正解：○（正しい）

    解説：ファラデーの電磁誘導の法則により e=−N(dΦ/dt) で、コイルの巻数Nと磁束の時間変化率に比例する。マイナス符号は、誘導起電力が磁束の変化を妨げる向きに生じること（レンツの法則）を表している。

16. 問16．フレミングの右手の法則は、電磁力（電流が磁界から受ける力）の向きを示す法則である。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。右手の法則は導体が磁界を横切るときに生じる誘導起電力の向き（発電機の原理）を示す。電流が磁界から受ける力（電磁力・電動機の原理）の向きを示すのは左手の法則。「右＝発電、左＝電動」と対で覚える。

17. 問17．変圧器は、電磁誘導を利用して交流電圧の大きさを変える機器である。

    正解：○（正しい）

    解説：一次巻線に交流を流すと鉄心に交番磁束が生じ、それが二次巻線を貫いて誘導起電力を発生させる。回転部分を持たない静止機器であり、電磁誘導は磁束の変化が必要なため直流では電圧を変えられない点が要点。

18. 問18．変圧器の一次・二次の電圧比は、巻線の巻数比の2乗に等しい。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。電圧比は巻数比そのものに等しく V1/V2=N1/N2 となる。2乗の関係になるのはインピーダンスで、二次側のインピーダンスを一次側に換算すると巻数比の2乗倍になる。電流比は巻数比の逆比になる。

19. 問19．変圧器の損失には、鉄損と銅損がある。

    正解：○（正しい）

    解説：鉄心中で生じる鉄損（ヒステリシス損＋渦電流損）と、巻線の抵抗による銅損が主な損失。鉄損は電圧と周波数で決まり負荷にほぼ無関係で一定、銅損は負荷電流の2乗に比例する。両者が等しくなるとき効率が最大になる。

20. 問20．変圧器の鉄損は、負荷電流の大きさに比例して変化する。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。鉄損は印加電圧と周波数で決まるため、負荷の大小にかかわらずほぼ一定で「無負荷損」とも呼ばれる。負荷電流の2乗に比例して変化するのは巻線抵抗による銅損（負荷損）のほうである。

21. 問21．三相誘導電動機の回転速度は、すべりが大きいほど同期速度に近づく。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。すべり s=(Ns−N)/Ns なので、sが大きいほど回転速度Nは同期速度Nsから離れて遅くなる。無負荷に近いほどすべりは小さく（同期速度に近く）、負荷が重くなるほどすべりが大きくなってトルクを発生する。

22. 問22．三相誘導電動機の同期速度は、電源周波数に比例し極数に反比例する。

    正解：○（正しい）

    解説：同期速度は Ns=120f/p（min⁻¹）で、電源周波数fに比例し極数pに反比例する。50Hzと60Hzで回転速度が変わるのはこのためで、極数を増やせば低速の電動機になる。実際の回転速度はすべりの分だけこれより遅い。

23. 問23．三相誘導電動機の3本の電源端子をすべて入れ替えると、回転方向が逆転する。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。3本すべて入れ替えても相順は変わらず回転方向は逆転しない。2本入替で逆転する。

24. 問24．三相誘導電動機のスターデルタ始動は、全電圧始動より始動電流を小さくできる。

    正解：○（正しい）

    解説：スターデルタ始動は始動時にスター結線とし、始動電流を全電圧始動の1/3に抑える。

25. 問25．直流発電機は、整流子とブラシによって交流起電力を直流に変換する。

    正解：○（正しい）

    解説：電機子コイルに生じるのは交流起電力だが、コイルの向きが反転するタイミングで整流子がブラシとの接続を切り替えるため、外部には常に同じ向きの電圧として取り出せる。この機械的な整流の仕組みが直流発電機の要点。

26. 問26．同期発電機の回転速度は、負荷の大きさによって自由に変化する。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。同期発電機は回転子の磁極が回転磁界と同期して回るため、負荷が変わっても回転速度は同期速度で一定に保たれる。負荷が増えたときに変化するのは回転速度ではなく、原動機に必要なトルクと負荷角である。

27. 問27．水力発電は、水の位置エネルギーを利用して発電する方式である。

    正解：○（正しい）

    解説：高所にためた水が落ちる際の位置エネルギーで水車を回し、直結した発電機を駆動する。出力は落差と流量の積にほぼ比例する。燃料が不要で起動停止が速いため、需要変動に応じた調整用電源としても重要。

28. 問28．火力発電では、ボイラで発生させた蒸気でタービンを回して発電する。

    正解：○（正しい）

    解説：燃料を燃やしてボイラで高温高圧の蒸気を作り、蒸気タービンを回して発電機を駆動する。近年はガスタービンと蒸気タービンを組み合わせたコンバインドサイクルにより、熱効率をさらに高めた方式が主流になっている。

29. 問29．太陽光発電は、太陽電池により光エネルギーを直接交流電力に変換する。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。太陽電池が発生するのは直流で、家庭や系統で使う交流にするにはパワーコンディショナ（インバータ）による変換が必要。パワーコンディショナは系統連系保護の役割も担い、停電時に電気を送り出さないよう制御する。

30. 問30．送電電圧を高くすると、同じ電力を送る場合の送電損失を小さくできる。

    正解：○（正しい）

    解説：同じ電力を送るなら P=VI より電圧を上げれば電流は反比例して小さくなる。送電損失は I²R で電流の2乗に比例するため、電圧を2倍にすれば電流は半分、損失は1/4になる。これが超高圧で送電する理由。

31. 問31．進相コンデンサを負荷に並列接続すると、力率を改善できる。

    正解：○（正しい）

    解説：電動機など誘導性の負荷は電流が電圧より遅れた無効電力を消費する。コンデンサは逆に進んだ無効電力を出すため、並列に入れると互いに打ち消し合って力率が1に近づく。結果として線路電流が減り、電圧降下と損失も改善する。

32. 問32．配電線路における電圧降下は、線路の抵抗とリアクタンスが大きいほど小さくなる。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。電圧降下はおよそ v=I(Rcosθ+Xsinθ) で表され、抵抗やリアクタンスが大きいほど大きくなる。電圧降下を抑えるには、電線を太くする・こう長を短くする・力率を改善する・送電電圧を高くするといった対策をとる。

33. 問33．絶縁抵抗は、絶縁物の良否を判定する指標で値が小さいほど絶縁性能が良い。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。絶縁抵抗は電気を通しにくいほど大きな値になるので、値が大きいほど絶縁性能が良い。電気設備技術基準では低圧電路について、対地電圧に応じた最低値（0.1MΩ・0.2MΩ・0.4MΩ）が定められている。

34. 問34．照度は単位面積あたりに入射する光束で表され、単位はルクス[lx]である。

    正解：○（正しい）

    解説：照度E＝光束F÷面積A で、単位面積あたりに入射する光束を表し単位はルクス［lx］。作業面がどれだけ明るいかを示す指標で、JISでは事務室や作業内容ごとに推奨照度が定められている。光源そのものの明るさを表す光度や光束とは別の量。

35. 問35．光束の単位はカンデラ[cd]である。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。光束の単位はルーメン［lm］で、光源から放射される光の総量を表す。カンデラ［cd］は特定の方向への強さを示す光度の単位。ほかに照度はルクス［lx］、輝度はcd/m²と、量ごとに単位が異なる点を整理しておく。

36. 問36．LED照明は、白熱電球に比べて発光効率が高く寿命が長い。

    正解：○（正しい）

    解説：LEDは半導体の発光現象を利用するため、フィラメントを熱して光らせる白熱電球のように熱として失う分が少なく、発光効率（lm/W）が高い。寿命も4万時間程度と桁違いに長く、調光や瞬時点灯にも対応しやすい。

37. 問37．電熱における電気エネルギーは、ジュールの法則によって熱エネルギーに変換される。

    正解：○（正しい）

    解説：ジュールの法則より発熱量 Q=I²Rt で、電流の2乗・抵抗・通電時間に比例する。電流の2乗で効くため、電流が2倍になれば発熱は4倍になる。この関係が電熱器の設計にも、過電流による電線の焼損の説明にも使われる。

38. 問38．鉛蓄電池は充電できず使い切りで廃棄する一次電池である。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。鉛蓄電池は充電により繰り返し使える二次電池で、自動車のバッテリーや非常用電源に使われる。使い切りの一次電池はマンガン乾電池やアルカリ乾電池など。

39. 問39．抵抗20Ωに5Aの電流が流れているとき、抵抗の両端の電圧はいくらか。

    • ア．100V
    • イ．25V
    • ウ．4V
    • エ．500V

    正解：ア．100V

    解説：オームの法則 V=IR より V=5×20=100V。電流と抵抗が与えられて電圧を求める最も基本的な形で、V=IR・I=V/R・R=V/I の3つの形を自在に入れ替えられるようにしておく。

40. 問40．30Ωと60Ωの抵抗を並列接続したときの合成抵抗はいくらか。

    • ア．90Ω
    • イ．20Ω
    • ウ．45Ω
    • エ．10Ω

    正解：イ．20Ω

    解説：1/R=1/30+1/60=2/60+1/60=3/60 より R=20Ω。並列合成抵抗は必ず最小の抵抗（この場合30Ω）より小さくなるので、90Ωや45Ωは値の大小からも誤りと判断できる。2個なら積÷和（30×60÷90=20）でも求まる。

41. 問41．10Ωの抵抗3個を直列接続したときの合成抵抗はいくらか。

    • ア．3.3Ω
    • イ．10Ω
    • ウ．30Ω
    • エ．20Ω

    正解：ウ．30Ω

    解説：直列合成抵抗は単純な和なので R=10+10+10=30Ω。直列では電流の通り道が長くなるだけなので抵抗は増え、必ず最大の抵抗以上になる。ちなみに同じ3個を並列にすれば10÷3≒3.3Ωになる。

42. 問42．消費電力500Wの電気機器を2時間使用したときの電力量はいくらか。

    • ア．0.25kWh
    • イ．1000kWh
    • ウ．250kWh
    • エ．1kWh

    正解：エ．1kWh

    解説：電力量＝電力×時間なので 500W=0.5kW、0.5kW×2h=1kWh。単位をkWとhに揃えてから掛けるのが計算のこつで、Wのまま計算すると1000Whとなり、1kWhと同じ値になる。

43. 問43．抵抗50Ωに4Aの電流が流れているときの消費電力はいくらか。

    • ア．800W
    • イ．200W
    • ウ．2500W
    • エ．12.5W

    正解：ア．800W

    解説：P=I²R=4²×50=16×50=800W。電圧が与えられていないのでP=VIは直接使えず、電流と抵抗から求める形を選ぶ。なお電圧はV=IR=200Vなので、P=VI=200×4=800Wと計算しても同じ結果になる。

44. 問44．正弦波交流の最大値が141Vのとき、実効値はおよそいくらか。

    • ア．282V
    • イ．100V
    • ウ．200V
    • エ．141V

    正解：イ．100V

    解説：正弦波交流の実効値＝最大値÷√2 なので 141÷1.41≒100V。実効値は同じ熱量を発生する直流に換算した値で、日本の100V・200Vという表記はいずれも実効値。逆に最大値は実効値の√2倍になる。

45. 問45．皮相電力1000VA、有効電力800Wの回路の力率はいくらか。

    • ア．1.25
    • イ．1.0
    • ウ．0.8
    • エ．0.6

    正解：ウ．0.8

    解説：力率＝有効電力÷皮相電力＝800÷1000＝0.8。皮相電力は電圧と電流の積（VA）、有効電力は実際に仕事をする分（W）で、その差が無効電力になる。力率は1を超えないので1.25は定義上ありえない。

46. 問46．交流回路でコンデンサに流れる電流と電圧の位相関係として正しいものはどれか。

    • ア．電流が電圧より45度進む
    • イ．電流が電圧より90度遅れる
    • ウ．電流と電圧は同相
    • エ．電流が電圧より90度進む

    正解：エ．電流が電圧より90度進む

    解説：コンデンサは電圧を加えた瞬間にもっとも電流が流れ、充電が進むほど流れなくなるため、電流の位相が電圧より90度進む。コイルはこの逆で電流が90度遅れる。「コンデンサは進み、コイルは遅れ」と対で覚える。

47. 問47．コイルの誘導性リアクタンスは、周波数に対してどのように変化するか。

    • ア．周波数に比例する
    • イ．周波数に反比例する
    • ウ．周波数に無関係
    • エ．周波数の2乗に反比例する

    正解：ア．周波数に比例する

    解説：誘導性リアクタンス XL=2πfL なので周波数fに比例して大きくなる。周波数が高いほど電流の変化が速く、それを妨げる誘導起電力が大きくなるため。容量性リアクタンス XC=1/(2πfC) は逆に周波数に反比例する。

48. 問48．静電容量2μFと3μFのコンデンサを並列接続したときの合成静電容量はいくらか。

    • ア．1.2μF
    • イ．5μF
    • ウ．6μF
    • エ．2.5μF

    正解：イ．5μF

    解説：コンデンサの並列合成容量は単純な和なので 2+3=5μF。極板面積が増えたのと同じ効果になるため増加する。抵抗と逆の関係で、直列なら 1/C=1/2+1/3 より 1.2μF と最小容量より小さくなる。

49. 問49．電磁誘導により生じる誘導起電力の大きさを表す法則はどれか。

    • ア．クーロンの法則
    • イ．キルヒホッフの法則
    • ウ．ファラデーの法則
    • エ．ジュールの法則

    正解：ウ．ファラデーの法則

    解説：ファラデーの電磁誘導の法則が、誘導起電力の大きさは磁束の時間変化率に比例すると定める（向きはレンツの法則）。クーロンの法則は電荷間に働く力、キルヒホッフの法則は回路の電流・電圧の関係、ジュールの法則は発熱量を表す法則である。

50. 問50．巻数比が10:1の変圧器の一次側に200Vを加えたとき、二次側の電圧はいくらか。

    • ア．2V
    • イ．2000V
    • ウ．100V
    • エ．20V

    正解：エ．20V

    解説：電圧比は巻数比に等しいので V2=V1×N2/N1=200×(1/10)=20V。巻数の少ない側が低電圧になる降圧変圧器にあたる。このとき電流は逆に10倍になり、電力（電圧×電流）は損失を除けば一次と二次で等しく保たれる。

51. 問51．変圧器の損失のうち、負荷電流の2乗に比例して変化するものはどれか。

    • ア．銅損
    • イ．鉄損
    • ウ．渦電流損
    • エ．ヒステリシス損

    正解：ア．銅損

    解説：銅損は巻線の抵抗による損失で I²R に従い負荷電流の2乗に比例する（負荷損）。鉄損は電圧と周波数で決まり負荷にほぼ無関係な一定損（無負荷損）で、ヒステリシス損と渦電流損からなる。両者が等しいとき効率が最大になる。

52. 問52．変圧器の鉄損に含まれる損失の組合せとして正しいものはどれか。

    • ア．銅損と機械損
    • イ．ヒステリシス損と渦電流損
    • ウ．抵抗損と漂遊損
    • エ．摩擦損と風損

    正解：イ．ヒステリシス損と渦電流損

    解説：鉄損はヒステリシス損（磁化の向きを反転させるのに要するエネルギー）と渦電流損（鉄心内に生じる渦状の電流による損失）の合計。渦電流損を減らすため鉄心は薄いけい素鋼板を積層して作る。銅損や機械損は別の損失。

53. 問53．三相変圧器の結線方式として用いられるものはどれか。

    • ア．直列結線
    • イ．ブリッジ結線
    • ウ．デルタ-デルタ結線
    • エ．カスケード結線

    正解：ウ．デルタ-デルタ結線

    解説：三相変圧器の代表的な結線にはデルタ-デルタ結線がある。スター・デルタの組合せが使われる。

54. 問54．周波数60Hz、極数4の三相誘導電動機の同期速度はいくらか。

    • ア．1200min⁻¹
    • イ．3600min⁻¹
    • ウ．900min⁻¹
    • エ．1800min⁻¹

    正解：エ．1800min⁻¹

    解説：Ns=120f/p=120×60÷4=1800min⁻¹。極数が4なので60Hzでは1800回転、50Hzなら1500回転になる。実際の回転速度はすべりの分だけこれより数%遅くなる点も押さえておく。

55. 問55．三相誘導電動機の「すべり」を表す説明として正しいものはどれか。

    • ア．同期速度と回転速度の差を同期速度で割った比
    • イ．回転速度を周波数で割った値
    • ウ．電流と電圧の位相差
    • エ．巻線の巻数比

    正解：ア．同期速度と回転速度の差を同期速度で割った比

    解説：すべり s=(Ns−N)/Ns で、同期速度に対して回転がどれだけ遅れているかを比で表す。誘導電動機は回転子が同期速度より遅れて回ることで初めて回転子に誘導電流が流れトルクを生むため、すべりは動作原理そのものにあたる。

56. 問56．三相誘導電動機の始動電流を抑える始動方式はどれか。

    • ア．全電圧始動
    • イ．スターデルタ始動
    • ウ．直入れ始動
    • エ．定格始動

    正解：イ．スターデルタ始動

    解説：スターデルタ始動は、始動時にY結線として各相の電圧を1/√3に下げ、始動電流を全電圧始動の1/3に抑える方式。速度が上がったらΔ結線に切り替える。始動トルクも1/3になるため、軽負荷で始動できる機器に適する。

57. 問57．交流を直流に変換する回路を何というか。

    • ア．インバータ回路
    • イ．チョッパ回路
    • ウ．整流回路
    • エ．発振回路

    正解：ウ．整流回路

    解説：交流を直流に変換する回路を整流回路（順変換回路）といい、ダイオードやサイリスタを用いる。逆に直流を交流に変換するのがインバータ（逆変換回路）、直流の電圧を変えるのがチョッパ回路で、変換の向きで名称が分かれる。

58. 問58．発電所において、ダムにためた水の位置エネルギーを利用する発電方式はどれか。

    • ア．風力発電
    • イ．火力発電
    • ウ．原子力発電
    • エ．水力発電

    正解：エ．水力発電

    解説：水力発電はダムなどにためた水の位置エネルギーで水車を回し発電機を駆動する。火力は燃料の化学エネルギー、原子力は核分裂による熱、風力は風の運動エネルギーを利用するもので、エネルギー源が異なる。

59. 問59．火力発電で、燃料の燃焼により蒸気を発生させ駆動される機器はどれか。

    • ア．蒸気タービン
    • イ．水車
    • ウ．ディーゼル機関
    • エ．太陽電池

    正解：ア．蒸気タービン

    解説：火力発電ではボイラで作った高温高圧の蒸気が蒸気タービンを回し、直結した発電機を駆動する。水車は水力発電、ディーゼル機関は非常用発電機など、太陽電池は光を直接電気に変える素子で、蒸気で駆動されるものではない。

60. 問60．原子力発電において、エネルギー源となる現象はどれか。

    • ア．太陽光
    • イ．核分裂反応
    • ウ．風の運動
    • エ．水の落下

    正解：イ．核分裂反応

    解説：原子力発電はウラン235などの核分裂反応で生じる熱で蒸気を作り、蒸気タービンを回す。熱で蒸気を作ってタービンを回す点は火力と同じで、違いは熱源が燃料の燃焼か核分裂かという点にある。

61. 問61．太陽光発電で発生した直流電力を交流に変換する機器はどれか。

    • ア．変圧器
    • イ．整流器
    • ウ．パワーコンディショナ
    • エ．蓄電池

    正解：ウ．パワーコンディショナ

    解説：太陽電池が発生するのは直流なので、系統や家庭で使う交流に変換するパワーコンディショナ（インバータ）が必要。系統連系保護の機能も併せ持ち、停電時には電気を系統へ送り出さないようにして作業者の安全を守る。

62. 問62．送電において送電電圧を高くする主な目的はどれか。

    • ア．周波数を上げるため
    • イ．電流を増やすため
    • ウ．発電量を増やすため
    • エ．送電損失を低減するため

    正解：エ．送電損失を低減するため

    解説：同じ電力なら P=VI より電圧を上げるほど電流は小さくなり、損失 I²R は電流の2乗に比例するので大幅に減る。電圧を2倍にすれば損失は1/4になる。周波数や発電量とは関係がなく、電流を増やせば損失はむしろ増える。

63. 問63．電力系統において進相コンデンサを設置する主な目的はどれか。

    • ア．力率を改善する
    • イ．周波数を安定させる
    • ウ．電圧を昇圧する
    • エ．発電効率を上げる

    正解：ア．力率を改善する

    解説：進相コンデンサは遅れ無効電力を打ち消して力率を1に近づけるために設置する。その結果として線路電流が減り、電圧降下や損失の低減、変圧器容量の余裕にもつながるが、直接の目的は力率改善であり昇圧や周波数調整の機器ではない。

64. 問64．配電線路の電圧降下を小さくする方法として適切でないものはどれか。

    • ア．電線を太くする
    • イ．電線を細くする
    • ウ．力率を改善する
    • エ．送電電圧を高くする

    正解：イ．電線を細くする

    解説：電圧降下は v=I(Rcosθ+Xsinθ) に従うので、電線を細くすると断面積が減って抵抗Rが増え、電圧降下はかえって大きくなる。電線を太くする・力率を改善する・送電電圧を高くするのはいずれも電圧降下を小さくする正しい方法。

65. 問65．絶縁抵抗を測定するために用いる測定器はどれか。

    • ア．電流計
    • イ．回転計
    • ウ．絶縁抵抗計
    • エ．検相器

    正解：ウ．絶縁抵抗計

    解説：絶縁抵抗計（メガー）は直流の高電圧を加えて絶縁物の抵抗値をMΩ単位で測定する。電流計は電流、検相器は三相の相順を調べる計器で用途が異なる。測定時は電路を停電させ、機器を切り離してから行うのが原則。

66. 問66．照度の単位として正しいものはどれか。

    • ア．ワット[W]
    • イ．ルーメン[lm]
    • ウ．カンデラ[cd]
    • エ．ルクス[lx]

    正解：エ．ルクス[lx]

    解説：照度は単位面積あたりに入射する光束で、単位はルクス［lx］。ルーメン［lm］は光源が放つ光束、カンデラ［cd］は特定方向の光度、ワット［W］は電力の単位であり、それぞれ表す量が異なる。

67. 問67．光源から放射される光の量である光束の単位はどれか。

    • ア．ルーメン[lm]
    • イ．ルクス[lx]
    • ウ．カンデラ[cd]
    • エ．ステラジアン[sr]

    正解：ア．ルーメン[lm]

    解説：光束は光源から放射される光の総量で単位はルーメン［lm］。ランプの明るさの表示に使われる。カンデラ［cd］は特定方向への光度、ルクス［lx］は面が受ける照度、ステラジアン［sr］は立体角の単位である。

68. 問68．白熱電球に比べて発光効率が高く、長寿命な光源として最も適切なものはどれか。

    • ア．白熱電球
    • イ．LEDランプ
    • ウ．ハロゲン電球
    • エ．クリプトン電球

    正解：イ．LEDランプ

    解説：LEDランプは半導体の発光現象を利用するため熱として失う分が少なく、発光効率が高いうえ寿命も4万時間程度と長い。白熱電球・ハロゲン電球・クリプトン電球はいずれもフィラメントを熱して発光させる方式で、効率も寿命も劣る。

69. 問69．電熱器における発熱量を表すジュールの法則として正しいものはどれか。

    • ア．Q=V/R
    • イ．Q=IR/t
    • ウ．Q=I²Rt
    • エ．Q=I/R²t

    正解：ウ．Q=I²Rt

    解説：ジュールの法則は Q=I²Rt で、発熱量は電流の2乗・抵抗・時間に比例する。電流の2乗で効くため電流が2倍になれば発熱は4倍。この関係は電熱器の設計だけでなく、過電流による電線の焼損を説明する根拠にもなる。

70. 問70．充電して繰り返し使用できる電池を何というか。

    • ア．燃料電池
    • イ．一次電池
    • ウ．乾電池
    • エ．二次電池

    正解：エ．二次電池

    解説：充放電を繰り返して使える電池を二次電池といい、鉛蓄電池・リチウムイオン電池などが該当する。一次電池は使い切りの乾電池、燃料電池は燃料を供給し続けて発電する装置で、蓄電する仕組みではない。

71. 問71．直流電動機の回転速度を制御する方法として用いられるものはどれか。

    • ア．電機子電圧を変える
    • イ．周波数を変える
    • ウ．極数を変える
    • エ．すべりを変える

    正解：ア．電機子電圧を変える

    解説：直流電動機の回転速度はおよそ電機子電圧に比例するので、電圧を変えることで広い範囲を滑らかに制御できる（界磁を弱めて高速側へ広げる方法もある）。周波数・極数・すべりによる制御は交流の誘導電動機に関する方法である。

72. 問72．直列接続した抵抗回路における電流について正しいものはどれか。

    • ア．各抵抗で電流が異なる
    • イ．回路のどの部分も同じ電流が流れる
    • ウ．抵抗の大きさに比例して分流する
    • エ．電流は流れない

    正解：イ．回路のどの部分も同じ電流が流れる

    解説：直列回路は電流の通り道が1本しかないため、どの部分にも同じ大きさの電流が流れる。一方で電圧は各抵抗に分かれ、抵抗の大きさに比例して分圧される。並列回路とちょうど逆の関係になる。

73. 問73．並列接続した抵抗回路における電圧について正しいものはどれか。

    • ア．各抵抗の電圧の和が一定
    • イ．抵抗に比例して分圧する
    • ウ．各抵抗にかかる電圧はすべて等しい
    • エ．電圧は0になる

    正解：ウ．各抵抗にかかる電圧はすべて等しい

    解説：並列回路では各抵抗が同じ2点間に接続されているため、かかる電圧はすべて等しい。一方で電流は分かれ、抵抗の大きさに反比例して分流する。直列回路とちょうど逆の関係になる。

74. 問74．風力発電に関する説明として正しいものはどれか。

    • ア．水の落差を利用する
    • イ．太陽光を電気に直接変換する
    • ウ．核分裂熱で蒸気を作る
    • エ．風の運動エネルギーで風車を回し発電する

    正解：エ．風の運動エネルギーで風車を回し発電する

    解説：風力発電は風の運動エネルギーで風車（ブレード）を回し、増速機を介して発電機を駆動する。水の落差を使うのは水力、光を直接電気に変えるのは太陽光、核分裂熱で蒸気を作るのは原子力で、それぞれエネルギー源が異なる。

75. 問75．同期発電機の界磁巻線に流す電流の種類として正しいものはどれか。

    • ア．直流
    • イ．三相交流
    • ウ．単相交流
    • エ．脈流

    正解：ア．直流

    解説：同期発電機の界磁巻線には直流を流して一定の磁極を作り、それを回転させることで電機子側に交流起電力を誘導する。界磁に交流を流すと磁極が反転してしまい安定した回転磁界にならないため、直流でなければならない。