第一種電気工事士「電気理論・配電理論・電気応用」の一問一答

第一種電気工事士の電気理論・配電理論・電気応用に関する一問一答（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．オームの法則は『電圧 V = 抵抗 R × 電流 I』で表される直流回路の基本法則である。

   正解：○（正しい）

   解説：電気回路の基本中の基本。V=RI から I=V/R, R=V/I も導出され、回路計算の出発点となる。

2. 問2．導体の抵抗は導体の長さに比例し、断面積に反比例する。

   正解：○（正しい）

   解説：R = ρL/A（ρは抵抗率、Lは長さ、Aは断面積）。電線の選定時に重要となる関係。

3. 問3．抵抗を直列接続すると、合成抵抗は各抵抗の和になる。

   正解：○（正しい）

   解説：R = R1 + R2 + ... 直列回路では電流が一定、電圧は分配される。

4. 問4．抵抗を並列接続すると、合成抵抗の逆数は各抵抗の逆数の和になる。

   正解：○（正しい）

   解説：1/R = 1/R1 + 1/R2 + ... 並列回路では電圧が一定、電流は分配される。

5. 問5．電力は『P = VI = I²R = V²/R』で計算される（直流の場合）。

   正解：○（正しい）

   解説：電力の3つの表現。負荷の発熱・消費電力計算に必須。単位はワット[W]。

6. 問6．電流の単位はアンペア[A]、電圧の単位はボルト[V]、抵抗の単位はオーム[Ω]である。

   正解：○（正しい）

   解説：SI単位系の基本。計算問題では単位の変換（mA→A、kV→V）も頻出。

7. 問7．交流の実効値は、同じ抵抗で同じ熱量を発生させる直流の値であり、正弦波の場合は最大値の1/√2倍である。

   正解：○（正しい）

   解説：実効値=最大値/√2≒最大値×0.707。一般に表示される交流電圧（100V等）は実効値。

8. 問8．三相交流のスター（Y）結線では、線間電圧は相電圧の√3倍となる。

   正解：○（正しい）

   解説：VL = √3 × Vp。Δ（デルタ）結線では線間電圧=相電圧。三相回路の基本関係。

9. 問9．三相電力は『P = √3 × VL × IL × cosθ』で計算される（VL:線間電圧、IL:線電流、cosθ:力率）。

   正解：○（正しい）

   解説：三相3線式の電力計算式。単相と異なり√3倍の係数が入る点が頻出論点。

10. 問10．力率（cosθ）は、有効電力と皮相電力の比であり、誘導性負荷では1より小さくなる。

    正解：○（正しい）

    解説：cosθ = P/S。力率改善のためにコンデンサを並列接続する施策が頻出。

11. 問11．皮相電力S・有効電力P・無効電力Qの関係は『S² = P² + Q²』である。

    正解：○（正しい）

    解説：電力ベクトル三角形。単位は皮相VA、有効W、無効var。

12. 問12．コンデンサの容量はキャパシタンス[F]で表され、交流ではリアクタンス Xc = 1/(ωC) を持つ。

    正解：○（正しい）

    解説：ω=2πf。周波数が高いほどリアクタンスは小さくなり、電流が流れやすい。

13. 問13．コイル（インダクタ）のインダクタンス[H]は交流でリアクタンス XL = ωL を持つ。

    正解：○（正しい）

    解説：ω=2πf。周波数が高いほどリアクタンスは大きくなり、電流が流れにくい。

14. 問14．変圧器の一次・二次の電圧比は巻数比に等しい（V1/V2 = N1/N2）。

    正解：○（正しい）

    解説：理想変圧器では電力は保存されるため V1×I1 = V2×I2 も成立する。

15. 問15．三相誘導電動機の同期速度 Ns[rpm]は『Ns = 120f/P』で計算される（f:周波数、P:極数）。

    正解：○（正しい）

    解説：50Hz・4極なら 120×50/4 = 1500rpm。実際の回転速度はすべりs分だけ遅い。

16. 問16．三相誘導電動機のすべり s は『s = (Ns - N) / Ns』で表される。

    正解：○（正しい）

    解説：Ns:同期速度、N:回転速度。すべりが大きいほどトルクは増えるが効率は低下する。

17. 問17．白熱電球は電流が流れて発熱することで光を出すが、効率はLEDや蛍光灯より低い。

    正解：○（正しい）

    解説：電気エネルギーの大半が熱として失われるため、現在は省エネで生産終了の流れ。

18. 問18．LEDは半導体の発光ダイオードで、電流を流すと発光し、白熱電球より効率が高く長寿命である。

    正解：○（正しい）

    解説：発光効率100lm/W以上、寿命40,000時間程度が一般的。

19. 問19．蛍光灯は放電現象を利用した放電灯で、安定器（バラスト）が必要である。

    正解：○（正しい）

    解説：近年はLED化が進んでおり、蛍光灯ランプの製造終了も進行中。

20. 問20．変圧器の損失には鉄損（無負荷損）と銅損（負荷損）があり、鉄損は負荷に関わらず一定である。

    正解：○（正しい）

    解説：鉄損=ヒステリシス損+渦電流損。銅損=巻線抵抗による I²R 損で負荷電流の2乗に比例。

21. 問21．三相誘導電動機の始動電流は定格電流の数倍となるため、Y-Δ始動などで抑える方式がある。

    正解：○（正しい）

    解説：Y-Δ始動では始動電流・トルクが直入れの1/3になる。大容量機ではインバータも使用。

22. 問22．コンデンサの端子電圧は急変できず、コイルの電流は急変できないという回路素子の性質がある。

    正解：○（正しい）

    解説：過渡現象解析で重要。スイッチングの瞬間に過電圧・突入電流が発生する原因。

23. 問23．電力量は電力×時間で表され、単位はワット時[Wh]またはキロワット時[kWh]である。

    正解：○（正しい）

    解説：電気料金の課金単位。1kWh = 1kW × 1h = 3,600,000J（ジュール）に相当。

24. 問24．熱の発生量Qは『Q = I²Rt（ジュールの法則）』で計算される（単位:J）。

    正解：○（正しい）

    解説：電線の発熱・電熱器の計算で使う。1cal ≒ 4.186J の換算も頻出。

25. 問25．三相3線式200V回路の電力は単相100V回路の電力より大きく、同じ電力を送る場合の電線サイズが小さくて済む。

    正解：○（正しい）

    解説：電力は√3×電圧×電流×力率。三相は効率的な送電方式として工場・ビルで採用される。

26. 問26．オームの法則は『電力 P = 電圧 V × 抵抗 R』で表される。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。オームの法則は V = RI（電圧=抵抗×電流）。電力は P = VI または P = I²R = V²/R で別の関係式。

27. 問27．導体の抵抗は導体の断面積に比例し、長さに反比例する。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。導体の抵抗 R = ρL/A は長さ L に比例し、断面積 A に反比例する。説明が逆。

28. 問28．抵抗を直列接続すると、合成抵抗の逆数は各抵抗の逆数の和になる。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。それは並列接続の式（1/R = 1/R1 + 1/R2）。直列は単純な和 R = R1 + R2。

29. 問29．抵抗を並列接続すると、合成抵抗は各抵抗の和になる。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。並列接続では合成抵抗の逆数が逆数の和。並列接続の合成抵抗は最小の個別抵抗より小さくなる。

30. 問30．交流の実効値は、正弦波の場合は最大値の√2倍である。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。実効値は最大値の 1/√2倍（最大値×0.707）。√2倍は逆方向で誤り。例: 100V実効値→141.4V最大値。

31. 問31．三相交流のスター（Y）結線では、線間電圧は相電圧と等しい。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。Y結線では線間電圧 = √3 × 相電圧。線間=相となるのはΔ（デルタ）結線。

32. 問32．三相電力は『P = VL × IL × cosθ』で計算される。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。三相電力は P = √3 × VL × IL × cosθ。√3 の係数が必要。√3を入れないのは単相の式。

33. 問33．力率（cosθ）は誘導性負荷で1より大きくなる。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。力率は0〜1の範囲で、1が最大（純抵抗負荷）。誘導性負荷では位相がずれて1より小さくなる。

34. 問34．皮相電力S・有効電力P・無効電力Qの関係は『S = P + Q』の単純な和である。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。S² = P² + Q²（電力ベクトル三角形）。単純な和ではなく直角三角形の関係。

35. 問35．コンデンサのリアクタンス Xc は周波数が高いほど大きくなる。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。Xc = 1/(2πfC) で周波数が高いほどリアクタンスは小さい。周波数が高いほど大きいのはコイル（XL = 2πfL）。

36. 問36．コイルのリアクタンス XL は周波数が高いほど小さくなる。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。XL = 2πfL で周波数が高いほどリアクタンスは大きい。周波数が高いほど小さいのはコンデンサ（Xc）。

37. 問37．変圧器の一次・二次の電圧比は巻数の差で決まる。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。電圧比は巻数比（N1/N2）に等しい。差ではなく比で決まる。

38. 問38．三相誘導電動機の同期速度は周波数に反比例する。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。同期速度 Ns = 120f/P で周波数に比例する。反比例ではない。極数 P は反比例。

39. 問39．LEDは白熱電球より発光効率が低く、消費電力が大きい。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。LEDは発光効率が高く（100lm/W程度）、白熱電球の数倍効率的で消費電力が小さい。

40. 問40．白熱電球はLEDより発光効率が高く、長寿命である。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。白熱電球はLEDより効率が低く、寿命も短い（1000〜2000時間）。LEDは40,000時間以上。

41. 問41．変圧器の鉄損は負荷電流に比例し、負荷が増えると大きくなる。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。鉄損は無負荷損で負荷に関係なく一定。負荷電流の2乗に比例するのは銅損。

42. 問42．三相誘導電動機の始動電流は定格電流とほぼ同じである。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。始動電流は定格電流の5〜8倍程度になるため、Y-Δ始動・インバータ等で抑える必要がある。

43. 問43．コンデンサの端子電圧は瞬時に変化させることができる。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。コンデンサの端子電圧は急変できない（電圧の連続性）。スイッチング解析で重要な性質。

44. 問44．電力量の単位はワット[W]である。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。電力の単位がW、電力量はW×時間で単位はワット時[Wh]またはキロワット時[kWh]。

45. 問45．ジュールの法則は『Q = VIt』で計算される。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。Q = I²Rt がジュール熱の式。VIt は電力量（Wh）の式で、ジュール熱は I²R を使うのが基本。

46. 問46．三相3線式は単相2線式より電線本数が少ないため、コストが安く効率も同じである。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。三相3線式は同じ電力を送る場合に電線サイズを小さくでき効率的だが、3本必要で単相2線（2本）より多い。

47. 問47．蛍光灯は安定器なしで使用できる放電灯である。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。蛍光灯は放電開始・電流制限のため安定器（バラスト）が必須。

48. 問48．変圧器は直流電源で動作する装置である。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。変圧器は電磁誘導を利用するため交流専用。直流では電磁誘導が起きないので動作しない。

49. 問49．コンデンサは直流回路で電流を流し続ける素子である。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。コンデンサは充電完了後は直流電流を流さない（直流的には開放）。交流回路では電流を流す。

50. 問50．三相誘導電動機の回転方向は変えられない。

    正解：×（誤り）

    解説：誤り。三相のうち2線を入れ替えると回転磁界の方向が変わり、回転方向が逆転する（基本的な制御技法）。

51. 問51．100Vの電源に20Ωの抵抗をつないだとき流れる電流[A]はいくらか。

    • ア．2A
    • イ．10A
    • ウ．5A
    • エ．20A

    正解：ウ．5A

    解説：オームの法則 I=V/R=100/20=5A。基本中の基本問題。

52. 問52．10Ωと20Ωの抵抗を直列接続したときの合成抵抗[Ω]はいくらか。

    • ア．10Ω
    • イ．20Ω
    • ウ．6.7Ω
    • エ．30Ω

    正解：エ．30Ω

    解説：直列は単純な和 R=10+20=30Ω。

53. 問53．10Ωと20Ωの抵抗を並列接続したときの合成抵抗[Ω]はいくらか。

    • ア．6.7Ω
    • イ．10Ω
    • ウ．20Ω
    • エ．30Ω

    正解：ア．6.7Ω

    解説：1/R=1/10+1/20=3/20、よってR=20/3≒6.7Ω。並列は最小値より小さくなる。

54. 問54．100V・10Aの電源で消費される電力[W]はいくらか（直流）。

    • ア．10W
    • イ．1,000W
    • ウ．100W
    • エ．10,000W

    正解：イ．1,000W

    解説：P=VI=100×10=1,000W。直流の電力計算の基本。

55. 問55．三相3線式200V・20A・力率0.8で送る電力[W]はいくらか。

    • ア．3,200W
    • イ．4,000W
    • ウ．5,540W
    • エ．6,930W

    正解：ウ．5,540W

    解説：P=√3×VL×IL×cosθ=1.732×200×20×0.8≒5,540W。三相の電力公式。

56. 問56．50Hzで4極の三相誘導電動機の同期速度[rpm]はいくらか。

    • ア．750rpm
    • イ．3,000rpm
    • ウ．1,800rpm
    • エ．1,500rpm

    正解：エ．1,500rpm

    解説：Ns=120f/P=120×50/4=1,500rpm。50Hz地域の代表値。

57. 問57．60Hzで4極の三相誘導電動機の同期速度[rpm]はいくらか。

    • ア．1,800rpm
    • イ．1,500rpm
    • ウ．1,200rpm
    • エ．2,400rpm

    正解：ア．1,800rpm

    解説：Ns=120f/P=120×60/4=1,800rpm。60Hz地域では同期速度が増える。

58. 問58．変圧器の一次巻数1,000、二次巻数100、一次電圧2,000Vのとき二次電圧[V]はいくらか。

    • ア．100V
    • イ．200V
    • ウ．2,000V
    • エ．20,000V

    正解：イ．200V

    解説：V2=V1×N2/N1=2,000×100/1,000=200V。理想変圧器の電圧比。

59. 問59．三相回路で皮相電力10kVA、有効電力8kWのとき力率はいくらか。

    • ア．0.6
    • イ．0.7
    • ウ．0.8
    • エ．1.0

    正解：ウ．0.8

    解説：皮相電力S=10kVA、有効電力P=8kWのとき、力率 cosθ=P/S=8/10=0.8。三相回路でも単相回路でも同じ式で、力率は0〜1の範囲で1が最大（純抵抗負荷）。

60. 問60．コンデンサのリアクタンス Xc を求める式はどれか。

    • ア．Xc=2πfC
    • イ．Xc=1/(2πfL)
    • ウ．Xc=2πfL
    • エ．Xc=1/(2πfC)

    正解：エ．Xc=1/(2πfC)

    解説：Xcは1/(2πfC)。コイルはXL=2πfLで両者を取り違えないこと。

61. 問61．50Hzで100mHのコイルのリアクタンス XL[Ω]は約いくらか。

    • ア．31.4Ω
    • イ．3.14Ω
    • ウ．314Ω
    • エ．3,140Ω

    正解：ア．31.4Ω

    解説：XL=2πfL=2×3.14×50×0.1≒31.4Ω。

62. 問62．3相誘導電動機を逆回転させる方法として正しいものはどれか。

    • ア．全ての3線を入替
    • イ．3線のうち2線を入替
    • ウ．電源電圧を下げる
    • エ．電源周波数を下げる

    正解：イ．3線のうち2線を入替

    解説：3線のうち2線（任意の2本）を入れ替えると回転磁界の方向が反転する。

63. 問63．変圧器の鉄損とは何か。

    • ア．巻線抵抗による損失
    • イ．負荷電流に比例する損失
    • ウ．鉄心のヒステリシス損と渦電流損
    • エ．端子電圧に比例する損失

    正解：ウ．鉄心のヒステリシス損と渦電流損

    解説：鉄損=ヒステリシス損+渦電流損で無負荷時にも発生する。負荷電流に比例するのは銅損。

64. 問64．100V回路で600Wの抵抗負荷の電流[A]はいくらか。

    • ア．3A
    • イ．100A
    • ウ．60A
    • エ．6A

    正解：エ．6A

    解説：電力 P=VI より I=P/V=600/100=6A。100V回路で600Wの抵抗負荷を駆動するには6A流れる。電線サイズ・遮断器選定で重要な計算。

65. 問65．1kWの電熱器を1時間使用したときの電力量[kWh]はいくらか。

    • ア．1kWh
    • イ．60kWh
    • ウ．100kWh
    • エ．1,000kWh

    正解：ア．1kWh

    解説：電力量=電力×時間=1kW×1h=1kWh。

66. 問66．変圧器の二次側を開放したまま一次側に定格電圧をかけたとき発生するのは何の損失か。

    • ア．銅損
    • イ．鉄損
    • ウ．抵抗損
    • エ．摩擦損

    正解：イ．鉄損

    解説：二次開放=無負荷。このときの損失は鉄損（ヒステリシス＋渦電流）。

67. 問67．LED照明の特徴として正しいものはどれか。

    • ア．白熱電球より効率が悪い
    • イ．水銀を多量に含む
    • ウ．発光効率が高く長寿命
    • エ．始動に安定器が必要

    正解：ウ．発光効率が高く長寿命

    解説：LEDは発光効率高（100lm/W程度）・長寿命（4万時間以上）・水銀フリー・直流駆動で安定器不要。

68. 問68．蛍光灯のグロー式点灯回路に必要な部品はどれか。

    • ア．インバータ
    • イ．コンデンサのみ
    • ウ．コンバータ
    • エ．安定器とグロースタータ

    正解：エ．安定器とグロースタータ

    解説：従来の蛍光灯はグロースタータと安定器（チョーク）が必要。インバータ式はグロースタータ不要。

69. 問69．力率改善のために負荷に並列接続する素子はどれか。

    • ア．コンデンサ
    • イ．コイル（インダクタ）
    • ウ．抵抗
    • エ．ダイオード

    正解：ア．コンデンサ

    解説：誘導性負荷の力率改善には進相コンデンサを並列接続する。コイル並列は逆効果。

70. 問70．皮相電力Sの単位として正しいものはどれか。

    • ア．W
    • イ．VA
    • ウ．var
    • エ．Wh

    正解：イ．VA

    解説：S=皮相電力VA、P=有効電力W、Q=無効電力var、Wh=電力量。

71. 問71．三相3線式200Vで線電流10A、力率0.8のときの皮相電力[VA]は約いくらか。

    • ア．1,732VA
    • イ．2,000VA
    • ウ．3,464VA
    • エ．4,000VA

    正解：ウ．3,464VA

    解説：S=√3×VL×IL=1.732×200×10≒3,464VA。皮相電力に力率は乗じない。

72. 問72．100V用の電熱器を200Vにつないだ場合に流れる電流は何倍になるか（抵抗一定）。

    • ア．1/2倍
    • イ．1倍
    • ウ．4倍
    • エ．2倍

    正解：エ．2倍

    解説：I=V/R で電圧2倍→電流2倍。電力は4倍になる。

73. 問73．変圧器の銅損が増える条件はどれか。

    • ア．負荷電流が増える
    • イ．電源周波数が下がる
    • ウ．温度が下がる
    • エ．鉄心の磁束密度が下がる

    正解：ア．負荷電流が増える

    解説：銅損=I²R で負荷電流の2乗に比例。負荷増→銅損増。

74. 問74．三相誘導電動機のすべり s が大きい状態は何を意味するか。

    • ア．軽負荷
    • イ．重負荷
    • ウ．定格運転
    • エ．停止状態

    正解：イ．重負荷

    解説：重負荷時はすべりが大きい。停止時はs=1（最大）、無負荷時はs≒0。

75. 問75．1Vの電源に1Ωの抵抗をつないだとき消費される電力[W]はいくらか。

    • ア．0.5W
    • イ．2W
    • ウ．1W
    • エ．10W

    正解：ウ．1W

    解説：P=V²/R=1²/1=1W。または I=V/R=1A、P=VI=1×1=1W。