【令和2年度】第二種電気工事士の過去問と解説【下期 午後 学科 問1〜10】

用語直流（ちょくりゅう）とは？

いつも同じ向きに流れる電気のことです。乾電池の電気は直流です。図の左にある長い線と短い線を組み合わせた記号が電池で、ここでは100Vの電池が上下に2個あります。

なぜ？なぜ電池の記号は線の長さがちがうのか？

長い線がプラス（＋）側、短い線がマイナス（−）側を表す決まりだからです。この図では、上の電池も下の電池も、長い線が上にあります。つまりどちらも上がプラスの向きで、2個が同じ向きに積み重なっている形です。

用語電圧［V］とは？

電気を押し出す力の強さのことです。単位はV（ボルト）。水道でいえば水圧にあたります。

なぜ？なぜ電圧は「2つの点のあいだ」で表すのか？

電圧は高さの差のようなものだからです。給水タンクの水は、高い所と低い所の差があるから流れ落ちます。電気も同じで、「どこから見て何ボルト高いか」という2点の差で表すのです。

用語抵抗［Ω］とは？

電気の流れにくさのことです。単位はΩ（オーム）で、図の細長い長方形が抵抗です。右側に20Ωと30Ωが縦に並んでいます。

なぜ？なぜ抵抗のところで電圧が下がるのか？

水が細い管を通るときに勢いを失うのと同じで、電気も抵抗を通るときに押す力を使うからです。この「抵抗で使われる電圧」は電流×抵抗で求められ、これをオームの法則と呼びます。

用語接地（せっち）とは？

電線を地面（大地）につなぐことで、アースとも呼びます。図の左にある横線を3本重ねた記号が接地です。

なぜ？なぜ接地した点を「0V」と考えるのか？

地面は電圧を比べるときの基準（高さ0の地点）として使われるからです。海面を高さ0mとして山の高さを測るのと同じで、地面につながった点を0Vとして、ほかの点が何ボルト高いか・低いかを数えます。

なぜ？なぜaとbのあいだには電流が流れないのか？

aとbは小さな丸（端子）で止まっていて、線がつながっていないからです。電気は道がつながっていないと流れません。電流は流れなくても、2つの点の高さの差（電圧）はあるので、それを求めるのがこの問題です。

用語直列（ちょくれつ）とは？

部品が1本道に並んでつながっている形のことです。直列の抵抗はそのまま足し算します。この回路の20Ωと30Ωは、1本道に並んでいるので直列です。

なぜ？なぜ直列だと抵抗が足し算になるのか？

1本道なので、電気はどちらの邪魔も順番に受けるからです。スポンジを2個続けて詰めたホースは、1個のときより通りにくくなります。

手順1　電池の電圧の合計　→　100 ＋ 100 ＝ 200V

手順2　抵抗の合計（直列）　→　20 ＋ 30 ＝ 50Ω

手順3　電流　＝　電圧 ÷ 抵抗　＝　200 ÷ 50 ＝ 4A

手順1　aの高さ　→　接地されているので 0V

手順2　いちばん上の線の高さ　→　0 ＋ 100 ＝ ＋100V

手順3　20Ωで使われる電圧　→　電流×抵抗 ＝ 4 × 20 ＝ 80V

手順4　bの高さ　→　100 − 80 ＝ ＋20V

手順5　aとbの差　→　20 − 0 ＝ 20V

例下から数えても同じになるか確かめる

いちばん下の線は−100Vでした。そこから30Ωを上っていくと、30Ωで使われる電圧は4×30＝120Vです。−100＋120＝＋20Vとなり、上から数えたときのbの高さとぴったり同じになります。2通りで同じ答えが出れば、計算ミスがないと確かめられるでしょう。

覚えるこの問題の覚え方

「接地した点が0V。そこから電池で上がり、抵抗で下がる」。aとbのようにすき間がある2点の電圧は、それぞれの点の高さを別々に出して引き算します。高さの差は、階段を上り下りするように1段ずつ足し引きすると迷いにくいでしょう。

注意まちがえた人が選びやすい選択肢

イ．10　…　誤りです。外側の輪の電流（4A）と、20Ωで使われる電圧（80V）を順番に確かめましょう。

ハ．30　…　誤りです。aは0V、bは＋20Vと、2つの点の高さを別々に出してから引き算しましょう。

ニ．40　…　誤りです。電池が2個同じ向きに重なっていて合計200Vになる点を確かめましょう。

用語同材質（どうざいしつ）とは？

同じ材料でできているという意味です。この問題では、AもBも同じ銅でできています。

なぜ？なぜわざわざ「同材質」と書いてあるのか？

電線の抵抗は、材料・長さ・太さの3つで決まるからです。材料が同じなら材料の影響はAとBで同じになり、長さと太さを比べるだけで答えが出せます。

用語抵抗［Ω］とは？

電気の流れにくさのことです。単位はΩ（オーム）で、数字が大きいほど電気が流れにくくなります。

なぜ？なぜ電線にも抵抗があるのか？

銅は電気を通しやすい金属ですが、それでも電気の通り道を少しだけ邪魔するからです。電線が長くなったり細くなったりすると、その邪魔が大きくなります。

用語直径（ちょっけい）とは？

円の端から端まで、まん中を通って測った長さのことです。「1.6mm」「3.2mm」は、銅線を輪切りにしたときの丸の直径を表しています。

なぜ？なぜ電線の太さを直径で表すのか？

1本の銅の棒でできた電線（単線）は切り口がきれいな円なので、直径を測れば太さがすぐ分かるからです。家の配線でよく使われる1.6mmや2.0mmも、この直径の値です。

用語比例・反比例とは？

比例は、片方が2倍になるともう片方も2倍になる関係です。反比例は、片方が2倍になるともう片方は半分になる関係を指します。

なぜ？なぜ長いと抵抗が大きく、太いと小さくなるのか？

水道のホースで考えてみましょう。長いホースほど水は通りにくく、太いホースほどたくさん流れます。電気も同じで、道が長いと邪魔が増え、道が広いと邪魔が減るのです。

用語断面積（だんめんせき）とは？

電線を輪切りにしたときの、切り口の面積のことです。切り口は円なので、面積は直径×直径に比例します。

なぜ？なぜ直径が2倍になると断面積は4倍になるのか？

面積はたて×よこのように、長さを2回かけて出すからです。直径が2倍なら、2×2＝4倍になります。1辺2cmの正方形の中に、1辺1cmの正方形が4つ入るのと同じです。

手順1　長さを比べる　→　Aは100m、Bは50m。AはBの2倍の長さなので、抵抗も2倍

手順2　直径を比べる　→　Aは1.6mm、Bは3.2mm。Aの直径はBの半分

手順3　断面積を比べる　→　直径が半分なら、断面積は 半分×半分 ＝ 4分の1

手順4　太さによる抵抗　→　断面積が4分の1なので、抵抗は反対に4倍

手順5　合わせる　→　長さで2倍、太さで4倍、2 × 4 ＝ 8倍

コツ式で確かめるなら

抵抗は長さ÷（直径×直径）に比例します。Aは100÷（1.6×1.6）、Bは50÷（3.2×3.2）です。AをBで割ると、（100÷50）×（3.2×3.2）÷（1.6×1.6）＝2×4＝8。直径は2乗、長さはそのままと覚えておきましょう。

覚えるこの問題の覚え方

「長さは1乗、直径は2乗」。長さが2倍なら抵抗は2倍、直径が半分なら抵抗は4倍になります。細く長い電線ほど抵抗が大きいというホースのイメージと合わせておくと、向きを取り違えにくいでしょう。

注意まちがえた人が選びやすい選択肢

ハ．4　…　直径を2乗し忘れた人が選ぶ数字です。長さで2倍、直径の比2をそのまま使って2倍とすると、2×2＝4倍になってしまいます。

ロ．2　…　太さのちがいを考えず、長さだけで比べた人が選ぶ数字です。100m÷50m＝2倍で止めてしまうとこの数字になります。

イ．1　…　誤りです。細い電線のほうが抵抗は大きくなる（太さで4倍）という向きを確かめましょう。

用語接続不良（せつぞくふりょう）とは？

電線どうしのつなぎ目が、しっかりつながっていない状態のことです。ねじがゆるんでいたり、金具の締め付けが弱かったりすると起こります。

なぜ？なぜ接続不良が問題になるのか？

つなぎ目がゆるいと、電気の通り道がせまくなって抵抗ができ、そこが熱くなるからです。熱が続くと、まわりの被覆（電線を包むビニル）が傷み、火災の原因になることがあります。

用語接触抵抗（せっしょくていこう）とは？

2つの金属が触れ合っている所に生じる抵抗のことです。この問題では、つなぎ目の部分に0.2Ωの抵抗ができています。

なぜ？なぜ0.2Ωという小さな抵抗でも熱が問題になるのか？

熱の量は電流×電流に比例するので、電流が大きいと小さな抵抗でも熱が多く出るからです。しかもその熱がつなぎ目の1か所に集中するため、そこだけが熱くなります。

用語熱量［J］とは？

発生した熱の量のことです。単位はJ（ジュール）で、1000Jが1kJ（キロジュール）です。

なぜ？なぜ電気が流れると熱が出るのか？

抵抗のある所を電気が通るとき、電気が押し通るために使った力が熱に変わるからです。電気ストーブやドライヤーは、この性質をわざと利用して熱をつくっています。

用語電力［W］とは？

1秒あたりに電気が行う仕事の量のことです。単位はW（ワット）。1Wの電力が1秒続くと、1Jの熱になります。

なぜ？なぜ電力は「電流×電流×抵抗」で出せるのか？

電力は電圧×電流で、抵抗にかかる電圧は電流×抵抗（オームの法則）だからです。電圧の所に「電流×抵抗」を入れると、電流×電流×抵抗になります。

手順1　1時間を秒に直す　→　60分 × 60秒 ＝ 3600秒

手順2　1秒あたりの熱（電力）　→　10 × 10 × 0.2 ＝ 20W

手順3　1時間の熱量　→　20 × 3600 ＝ 72000J

手順4　kJに直す　→　72000 ÷ 1000 ＝ 72kJ

注意答えの単位はkJ

問題は「熱量［kJ］」と聞いています。計算の結果は72000Jなので、1000で割ってkJに直すのを忘れないようにしましょう。

覚えるこの問題の覚え方

「熱量＝電流×電流×抵抗×秒」。時間は必ず秒に直す（1時間＝3600秒）。電流は2回かけるので、電流が2倍になると熱は4倍になります。

注意まちがえた人が選びやすい選択肢

ロ．144　…　誤りです。電流を2回かける（10×10）こと、時間を3600秒に直すことを順に確かめましょう。

ハ．288　…　誤りです。抵抗0.2Ωと電流10Aから、まず1秒あたりの熱（20W）を出すと確かめやすくなります。

ニ．576　…　誤りです。20W×3600秒＝72000J、これを1000で割ってkJに直します。

用語交流（こうりゅう）とは？

流れる向きが1秒間に100回以上も入れかわる電気のことです。家庭用コンセントの電気は交流です。図の左の丸の中に波の印（〜）がある記号が、交流の電源を表します。

なぜ？なぜ交流では電圧の足し算が単純にいかないのか？

交流では、抵抗とコイルで電圧の山が来るタイミングがずれるからです。タイミングのずれた2つの電圧は、そのまま足すと実際より大きくなってしまいます。この問題でも、180V＋96V＝276Vは、電源の204Vと合いません。

用語リアクタンスとは？

コイルなどが交流の流れを妨げる働きのことです。図のくるくる巻いた線の記号がコイルで、その両端に96Vの電圧がかかっています。

なぜ？なぜコイルは電気を使わないのに電圧がかかるのか？

コイルは電気を一時的にためては返す動きをくり返しているからです。電流の変化を邪魔するので電圧はかかりますが、熱や光として電気を使い切ることはありません。

用語負荷（ふか）とは？

電気を受け取って働く側のもののことです。図の破線で囲まれた部分（抵抗とコイル）が負荷にあたります。モーターや照明器具なども負荷です。

なぜ？なぜ抵抗とコイルをまとめて「負荷」と呼ぶのか？

モーターなどの実際の機械は、電気を使う部分（抵抗）と、電気をためては返す部分（コイル）を両方持っているからです。それを計算しやすいように、2つの部品に分けて描いています。

用語力率（りきりつ）とは？

電源から送った電圧（電力）のうち、実際に仕事に使われる割合のことです。この回路では、力率＝抵抗にかかる電圧÷電源電圧で求められます。

なぜ？なぜ力率は「抵抗の電圧÷電源の電圧」で出せるのか？

電気を実際に使って熱や仕事にするのは抵抗だけだからです。電源の204Vのうち、抵抗で使われる分（180V）がどれくらいの割合かを見れば、役に立っている割合が分かります。

手順1　抵抗の電圧を2回かける　→　180 × 180 ＝ 32400

手順2　コイルの電圧を2回かける　→　96 × 96 ＝ 9216

手順3　足す　→　32400 ＋ 9216 ＝ 41616

手順4　電源の電圧を2回かけると　→　204 × 204 ＝ 41616（ぴったり同じ）

なぜ？なぜ2回かけて足すと電源の電圧と合うのか？

直角三角形では、短い2辺をそれぞれ2回かけて足すと、ななめの辺を2回かけたものと等しくなるからです（三平方の定理）。この問題の数字は、その関係がぴったり成り立つように作られています。

手順1　力率　＝　抵抗の電圧 ÷ 電源電圧　＝　180 ÷ 204

手順2　計算する　→　180 ÷ 204 ＝ 0.882…

手順3　％に直す　→　0.882 × 100 ＝ 約88％

コツ180÷204を暗算するには

180÷204は、1より少し小さい数です。204の9割は183.6なので、180はそれより少し小さい約0.88だと見当がつきます。選択肢で9割近いのは88だけです。

覚えるこの問題の覚え方

「力率＝抵抗の電圧÷電源の電圧」。電気を使うのは抵抗だけなので、コイルの電圧（96V）は力率の計算に使いません。180＋96と足して比べないことも大切です。

注意まちがえた人が選びやすい選択肢

ロ．47　…　抵抗ではなくコイルの電圧で割り算した人が選ぶ数字です。96÷204＝0.47…で、約47％になります。

ハ．65　…　電源電圧の代わりに、180と96を足した276で割った人が選ぶ数字です。180÷276＝0.65…で、約65％になります。

イ．35　…　コイルの電圧を、180と96を足した276で割った人が選ぶ数字です。96÷276＝0.34…で、約35％になります。

用語三相交流（さんそうこうりゅう）とは？

タイミングを少しずつずらした3つの交流を、3本の電線でまとめて送る方式のことです。工場やビルのモーターなど、大きな力が要る機械に使われます。図の「3φ3W」は、三相（3φ）を3本の電線（3W）で送るという意味の記号です。

なぜ？なぜ3つの交流のタイミングをずらすのか？

タイミングがずれていると、どの瞬間にも3本のうちどれかが電気を送っている状態になるからです。電気が途切れにくく、モーターがなめらかに回るという利点があります。

用語Y（スター）結線とは？

3つの負荷の片方の端を1点にまとめ、残りの端をそれぞれの電線につなぐつなぎ方のことです。形がアルファベットのYに見えるので、こう呼びます。この図の10Ω3つが、まん中の1点で集まっているのがY（スター）結線です。

なぜ？なぜY（スター）結線では、線の電流と抵抗の電流が同じになるのか？

Y（スター）結線では、1本の電線が、途中で枝分かれせずに1つの抵抗へそのままつながっているからです。だから各線の15Aが、そのまま各抵抗に流れる電流になります。

用語線間電圧（せんかんでんあつ）とは？

3本の電線のうち、2本のあいだの電圧のことです。図のE［V］が線間電圧です。

なぜ？なぜ線間電圧は1つの抵抗にかかる電圧と同じではないのか？

2本の電線のあいだには、抵抗が2つ（まん中の点を通って）入っているからです。ただし、2つの抵抗の電圧はタイミングがずれているので、単純な2倍ではなく、√3倍（約1.73倍）になります。

用語√3（ルート3）とは？

2回かけると3になる数のことで、約1.73です（1.73×1.73＝2.99…）。問題用紙の最初にも「√3＝1.73」と書いてあります。

なぜ？なぜ三相の計算に√3が出てくるのか？

三相の3つの交流は、タイミングが3分の1周ずつずれているからです。そのずれた2つの電圧の差を計算すると、1つぶんの電圧の√3倍になるという性質があるのです。試験では「Y（スター）結線の線間電圧＝1つの抵抗の電圧×√3」と覚えておけば解けます。

手順1　1つの抵抗に流れる電流　→　線の電流と同じ 15A

手順2　1つの抵抗にかかる電圧（相電圧）　→　電流×抵抗 ＝ 15 × 10 ＝ 150V

手順3　線間電圧　→　150 × √3 ＝ 150 × 1.73 ＝ 259.5V

手順4　最も近い選択肢　→　260V

用語相電圧（そうでんあつ）とは？

Y（スター）結線の1つの負荷にかかる電圧のことです。この問題では、10Ωの抵抗1つにかかる150Vが相電圧です。

なぜ？なぜ相電圧から先に出すのか？

分かっているのが1つの抵抗の値（10Ω）とそこを流れる電流（15A）なので、オームの法則でまずその抵抗1つぶんの電圧が出せるからです。そこから√3倍して線間電圧にします。

覚えるこの問題の覚え方

「Y（スター）結線は、電流はそのまま、電圧は√3倍」。まず1つの抵抗の電圧（15×10＝150V）を出し、それに1.73をかけるだけです。

注意まちがえた人が選びやすい選択肢

イ．150　…　1つの抵抗の電圧で止めて、√3倍し忘れた人が選ぶ数字です。15×10＝150Vは相電圧で、線間電圧ではありません。

ロ．212　…　√3（1.73）ではなく√2（1.41）をかけた人が選ぶ数字です。150×1.41＝211.5で、約212Vになります。

ニ．300　…　線と線のあいだの抵抗2つ分の電圧を、そのまま足した人が選ぶ数字です。150＋150＝300Vとすると、タイミングのずれを無視したことになります。

用語こう長（こうちょう）とは？

電源から負荷までの、配線の道のりの長さのことです。この問題では12mです。

なぜ？なぜ「こう長12m」なのに電線は24m分で考えるのか？

電気は行きの電線で負荷へ行き、帰りの電線で電源へ戻るからです。図でも上と下に1本ずつ、12mの電線が2本描かれているのが分かるでしょう。電流はこの2本を両方通るので、電線の長さは合わせて24mになります。

用語1φ2W（単相2線式）とは？

2本の電線で交流を送る方式のことです。家庭用コンセントの100Vも、この単相2線式で送られています。図の「1φ2W」は単相（1φ）を2本の電線（2W）で送るという意味の記号です。

なぜ？なぜ電線の本数を確かめる必要があるのか？

電線で減る電圧は、電流が通る電線の本数ぶん起こるからです。単相2線式なら行きと帰りの2本で電圧が減ります。

用語抵抗負荷（ていこうふか）と消費電力とは？

抵抗負荷は、電気ストーブのように抵抗だけでできている機械のことです。消費電力は、その機械が1秒あたりに使う電気の量で、単位はW（ワット）です。

なぜ？なぜ消費電力と電圧から電流が出せるのか？

電力は電圧×電流で表されるからです。電力と電圧が分かっていれば、電流＝電力÷電圧の形にして電流が求められます。

用語電圧降下（でんあつこうか）とは？

電線を通るあいだに減ってしまう電圧のことです。電線の抵抗で電圧が使われるために起こります。

なぜ？なぜ電線を通ると電圧が下がるのか？

長いホースで水を送ると、先のほうで勢いが弱くなるのと同じです。電線にもわずかな抵抗があるので、電気が通るたびに電流×抵抗の分だけ電圧が使われます（オームの法則）。

手順1　電流　＝　電力 ÷ 電圧　＝　1600 ÷ 100 ＝ 16A

手順2　電線1mあたりの抵抗　→　5.0 ÷ 1000 ＝ 0.005Ω

手順3　電線1本（12m）の抵抗　→　0.005 × 12 ＝ 0.06Ω

手順4　行きと帰りの2本ぶん　→　0.06 × 2 ＝ 0.12Ω

手順5　電圧降下　＝　電流 × 抵抗　＝　16 × 0.12 ＝ 1.92V

手順6　最も近い選択肢　→　2V

なぜ？なぜ電流は100Vを使って計算してよいのか？

問題文に「負荷の両端の電圧は100V」とあり、1600Wはその負荷が使う電力だからです。負荷そのものの電圧と電力で割り算すれば、負荷に流れる電流が出ます。その電流が、そのまま電線にも流れているのです。

覚えるこの問題の覚え方

「単相2線式の電圧降下＝電流×電線1本の抵抗×2」。こう長は片道の長さなので、行きと帰りで2本あることを忘れないようにしましょう。

注意まちがえた人が選びやすい選択肢

イ．1　…　電線を1本ぶん（12m）だけで計算した人が選ぶ数字です。16×0.06＝0.96Vで、約1Vになります。帰りの電線の分も足さなければなりません。

ハ．3　…　誤りです。電流16A、2本ぶんの抵抗0.12Ωを順に確かめましょう。

ニ．4　…　誤りです。電線1000mで5.0Ωなので、12mでは0.06Ωになる点を確かめましょう。

用語単相3線式（たんそうさんせんしき）とは？

3本の電線を使い、100Vと200Vの両方を取り出せる送り方のことです。多くの住宅に引き込まれています。図の「1φ3W」は、単相（1φ）を3本の電線（3W）で送るという意味です。

なぜ？なぜ3本の電線で100Vと200Vの両方が使えるのか？

3本のうちまん中の線（中性線）と外側の線のあいだが100V、外側の2本のあいだが200Vになるように作られているからです。照明やコンセントは100V、大きなエアコンなどは200Vと使い分けられます。

用語中性線（ちゅうせいせん）とは？

単相3線式の3本のうち、まん中の電線のことです。図ではまん中の0.1Ωが入った線がこれにあたり、上下の機械のあいだの点（黒い点）につながっています。

なぜ？なぜ上下の電流が同じだと中性線には電流が流れないのか？

中性線には上の機械から戻ってくる電流と、下の機械へ向かう電流が、逆向きに重なるからです。上下がどちらも20Aなら、20−20＝0Aとなり、打ち消し合うのです。図の矢印も、上の20Aと下の20Aが同じ下向きで、上から下へ1本の流れとして通り抜けているのが分かります。

用語電力損失（でんりょくそんしつ）とは？

電線の抵抗で熱に変わってしまい、機械に届かずに失われる電力のことです。単位はW（ワット）です。

なぜ？なぜ電力損失は「電流×電流×抵抗」で出すのか？

抵抗で使われる電力は電圧×電流で、抵抗にかかる電圧は電流×抵抗（オームの法則）だからです。合わせると電流×電流×抵抗になります。電線1本ずつ、この式で出して足していきましょう。

手順1　上の線に流れる電流　→　20A

手順2　中性線に流れる電流　→　20 − 20 ＝ 0A

手順3　下の線に流れる電流　→　20A

手順4　上の線の損失　→　20 × 20 × 0.1 ＝ 40W

手順5　中性線の損失　→　0 × 0 × 0.1 ＝ 0W

手順6　下の線の損失　→　20 × 20 × 0.1 ＝ 40W

手順7　合計　→　40 ＋ 0 ＋ 40 ＝ 80W

覚えるこの問題の覚え方

「単相3線式で上下の電流が同じなら、中性線は0A。損失は外側2本ぶん」。電線1本の損失（電流×電流×抵抗）を出してから、電流が流れる本数をかけます。√3は三相交流で使う数なので、単相3線式では使いません。

注意まちがえた人が選びやすい選択肢

イ．40　…　電線1本ぶんの損失で止めた人が選ぶ数字です。20×20×0.1＝40Wは上の線だけの損失で、下の線の分も足す必要があります。

ニ．120　…　中性線にも20A流れると考えて、3本ぶん足した人が選ぶ数字です。40×3＝120Wになりますが、上下の電流が同じなら中性線は0Aです。

ロ．69　…　三相交流と取り違えて、1本ぶんの40Wに√3（1.73）をかけた人が選ぶ数字です。40×1.73＝69.2で、約69Wになります。

用語低圧屋内配線（ていあつおくないはいせん）とは？

建物の中に施設する、低い電圧の電気の配線のことです。低圧とは、交流なら600V以下の電圧を指します。家庭やお店の100V・200Vの配線も、この低圧の配線です。

なぜ？なぜ「低圧」と区切って呼ぶのか？

電圧が高いほど感電や事故のときの危険が大きく、守る決まりも厳しくなるからです。第二種電気工事士が扱うのは、主にこの低圧の範囲です。

用語金属管工事（きんぞくかんこうじ）とは？

電線を鉄などの金属でできた管の中に通して配線する工事のことです。管が電線を外からの衝撃から守ります。

なぜ？なぜ管に入れる本数で流せる電流が変わるのか？

電線は電流が流れると熱を持つからです。管の中に何本もまとめると熱がこもって逃げにくくなります。熱くなりすぎると電線のビニルが傷むため、本数が増えるほど1本に流せる電流を減らす決まりです。

用語600Vビニル絶縁電線（軟銅線）とは？

やわらかい銅の線を、ビニルで包んだ電線のことです。IV線とも呼ばれ、管に通して使います。「600V」は、600Vまでの電圧で使えるという意味です。

なぜ？なぜ「IV」と呼ぶのか？

I＝Indoor（屋内）、V＝Vinyl（ビニル）の頭文字で、「屋内用のビニル電線」という意味だからです。

用語許容電流（きょようでんりゅう）とは？

その電線に、安全に流し続けてよい電流の上限のことです。電線の太さごとに決められています。

なぜ？なぜ電線ごとに流せる電流の上限があるのか？

電流が多すぎると電線が熱くなりすぎて、ビニルが溶けたり燃えたりするおそれがあるからです。太い電線ほど熱が出にくいので、許容電流は大きくなります。

用語電流減少係数（でんりゅうげんしょうけいすう）とは？

管に何本も電線を入れたとき、許容電流を減らすためにかける数のことです。この問題では4本なので0.63と、問題文に書いてあります。

なぜ？なぜ係数をかけるだけで1本あたりの値が出るのか？

「管に入れない電線1本なら何Aまで」というもとの許容電流が表で決まっていて、そこに熱がこもる分の割引率をかける考え方だからです。0.63なら、もとの値の63％までという意味になります。

覚える電線の太さと許容電流（周囲温度30℃以下・管に入れない場合）

単線（1本の銅線）　…　1.6mm＝27A／2.0mm＝35A／2.6mm＝48A

より線（細い線をより合わせた線）　…　2mm²＝27A／3.5mm²＝37A／5.5mm²＝49A／8mm²＝61A／14mm²＝88A

なぜ？なぜ「mm」と「mm²」の2種類の表し方があるのか？

1本の丸い銅線（単線）は直径（mm）で、細い線をより合わせた電線（より線）は銅の部分の断面積（mm²）で太さを表す決まりだからです。この問題の「断面積3.5mm²」は、より線の太さの表し方です。

手順1　3.5mm²の許容電流を表から引く　→　37A

手順2　管に4本入れるので、電流減少係数は 0.63

手順3　1本あたりの許容電流　→　37 × 0.63 ＝ 23.31A

手順4　最も近い選択肢　→　23A

コツ37×0.63を暗算するには

0.63を0.6と0.03に分けると楽です。37×0.6＝22.2、37×0.03＝1.11、合わせて23.31。大まかに40×0.6＝24より少し小さいと考えても、23を選べます。

覚えるこの問題の覚え方

「許容電流＝表の値×電流減少係数」。表の値は3.5mm²＝37A、5.5mm²＝49Aのように太さとセットで覚えます。係数は問題文に書いてあることが多いので、表の数字を確実に覚えるのが近道です。

注意まちがえた人が選びやすい選択肢

ハ．31　…　3.5mm²と5.5mm²を取り違えた人が選ぶ数字です。5.5mm²の49Aに0.63をかけると、49×0.63＝30.87で約31Aになります。

ニ．49　…　5.5mm²の許容電流をそのまま答えた人が選ぶ数字です。太さの読み取りと、係数のかけ忘れの両方を確かめましょう。

イ．19　…　誤りです。3.5mm²＝37Aを確かめてから、0.63をかけましょう。

用語幹線（かんせん）とは？

電気が建物に入ってくる所から、それぞれの枝分かれした回路へ電気を配る大もとの電線のことです。木でいえば幹にあたります。

なぜ？なぜ幹線には全部の機器の電流が流れるのか？

枝分かれした先の機器へ行く電気は、すべて一度幹線を通ってから分かれていくからです。そのため幹線は、つながっている機器の電流をまとめて流せる太さが必要です。

用語電動機（でんどうき）と定格電流とは？

電動機はモーターのことです。定格電流は、その機械をふだん決められた条件で運転しているときに流れる電流を指します。この問題では1台あたり12Aです。

なぜ？なぜモーターの電流は割り増して考えるのか？

モーターは回り始める瞬間に、ふだんより大きな電流（始動電流）が流れるからです。幹線にはその分の余裕を持たせる必要があるため、モーターの電流には割り増しの係数をかける決まりになっています。

用語需要率（じゅようりつ）とは？

つながっている機器のうち、同時に使われる割合のことです。80％なら、全体の8割が同時に動いているとして計算します。

なぜ？なぜ需要率をかけてよいのか？

5台のモーターがいつも全部同時に動くとは限らないからです。実際に同時に流れる電流で考えれば、必要以上に太い電線を使わずに済みます。

用語単相2線式（たんそうにせんしき）とは？

2本の電線で交流を送る方式のことです。家庭用コンセントの100Vも、この方式です。

なぜ？なぜ配線方式が書いてあるのか？

どんな電線路の話かをはっきりさせるためです。この問題では、モーターの電流を足して割り増す計算に集中すれば答えが出ます。

覚えるモーターがあるときの幹線の許容電流

①　モーターの電流の合計（I_M）と、それ以外の電流の合計（I_H）を出す

②　I_MがI_H以下なら　…　そのまま足す（I_M＋I_H）

③　I_MがI_Hより大きく、I_Mが50A以下なら　…　I_M×1.25＋I_H

④　I_MがI_Hより大きく、I_Mが50Aを超えるなら　…　I_M×1.1＋I_H

なぜ？なぜ係数が1.25と1.1の2種類あるのか？

モーターの電流の合計が50A以下か、50Aを超えるかによって、係数を分けて定めているからです。試験では「50A以下なら1.25、超えたら1.1」と、境目の50Aとセットで覚えましょう。

手順1　モーター5台の定格電流の合計　→　12 × 5 ＝ 60A

手順2　需要率80％をかける　→　60 × 0.8 ＝ 48A（これがI_M）

手順3　モーター以外の電流　→　ないので 0A（I_H）

手順4　比べる　→　48Aは0Aより大きく、しかも50A以下なので、1.25倍を使う

手順5　割り増す　→　48 × 1.25 ＝ 60A

注意50Aと比べるのは「需要率をかけたあと」の値

需要率をかける前の60Aで比べると「50A超え→1.1倍」と判断してしまうでしょう。実際に同時に流れる電流（48A）を出してから50Aと比べるので、ここでは1.25倍になります。

覚えるこの問題の覚え方

「まず需要率で同時に流れる電流、次にモーターの割り増し」の順です。割り増しは50A以下なら1.25倍、50A超えなら1.1倍。たまたま60Aに戻りますが、計算の道すじは別物だと考えましょう。

注意まちがえた人が選びやすい選択肢

イ．48　…　需要率はかけたが、モーターの割り増しを忘れた人が選ぶ数字です。60×0.8＝48Aで止めると、この数字になります。

ニ．75　…　需要率をかけ忘れて、60Aにそのまま1.25をかけた人が選ぶ数字です。60×1.25＝75Aになります。

ハ．66　…　需要率をかけ忘れ、60Aを「50A超え」として1.1をかけた人が選ぶ数字です。60×1.1＝66Aになります。

用語分岐回路（ぶんきかいろ）とは？

幹線から枝分かれして、コンセントや照明などへ電気を送る回路のことです。家の分電盤に並んだ小さなブレーカー1つ1つが、それぞれ1つの分岐回路を守っています。

なぜ？なぜ分岐回路ごとにブレーカーを付けるのか？

ある回路で電流が流れすぎたとき、その回路だけを止めて、ほかの部屋の電気は使えるようにするためです。全部を1つで守ると、1か所の不具合で家中が停電してしまいます。

用語配線用遮断器（はいせんようしゃだんき）とは？

電流が流れすぎたときに、自動で電気を止める装置で、いわゆるブレーカーのことです。図の四角にBの記号で表し、横の「20A」「30A」「40A」はブレーカーの定格電流（どれだけの電流まで止めずに流せるかの目安）を示します。

なぜ？なぜブレーカーの大きさで電線の太さが決まるのか？

ブレーカーはその電流までは止めずに流し続けるからです。30Aのブレーカーなら30A近くまで流れることがあるので、電線はそれに耐えられる太さでなければ、ブレーカーが切れる前に電線が熱くなりすぎてしまいます。

用語コンセントの定格電流とは？

コンセントにも「何Aまで使えるか」の大きさがあり、15A・20A・30Aなどがあります。家庭用コンセントの多くは15Aです。

なぜ？なぜコンセントは「小さすぎても」いけないのか？

ブレーカーが30Aなのに15Aのコンセントを付けると、コンセントの限度を超える電流が流れても、ブレーカーが切れないからです。コンセントが熱くなる危険があるので、ブレーカーに見合った大きさのコンセントを付ける決まりになっています。

用語兼用コンセントとは？

15A用と20A用のどちらのプラグも差し込めるコンセントのことです。この問題では「兼用コンセントではない」とあるので、書かれたAの値どおりのコンセントとして考えます。

なぜ？なぜ「兼用ではない」と断っているのか？

兼用コンセントは15Aと20Aの両方にまたがるので、表との見比べで扱いにまぎれが出るからです。条件をはっきりさせて、答えが1つに決まるようにしています。

なぜ？なぜ「3m」「8m」と長さが書いてあるのか？

分岐回路のブレーカーは、原則として幹線から分かれた点から3m以下の所に付ける決まりがあり、この問題はその条件を満たしていることを示しています。8mはコンセントまでの距離で、選択肢の良し悪しには関係しません。表との見比べに集中しましょう。

覚える分岐回路の決まり（軟銅線）

20Aの配線用遮断器　…　電線1.6mm以上／コンセント20A以下

30Aの配線用遮断器　…　電線2.6mm（5.5mm²）以上／コンセント20A以上30A以下

40Aの配線用遮断器　…　電線8mm²以上／コンセント30A以上40A以下

50Aの配線用遮断器　…　電線14mm²以上／コンセント40A以上50A以下

なぜ？なぜ電線は「以上」、コンセントは「範囲」なのか？

電線は太いぶんには熱くなりにくく、安全側だからです。一方コンセントは、ブレーカーの大きさに見合ったものだけを付けるように、使ってよい大きさが上と下の両方で決められています。試験では表の範囲どおりかどうかで判断しましょう。

手順1　イ（20A・2.0mm・30Aのコンセント1個）　→　電線は1.6mm以上なのでOK。でも20Aのブレーカーにはコンセント20A以下なので、30Aは不適切

手順2　ロ（30A・2.0mm・30Aのコンセント1個）　→　コンセント30Aは範囲内。でも30Aのブレーカーには電線2.6mm以上が必要なので、2.0mmは不適切

手順3　ハ（40A・8mm²・30Aのコンセント1個）　→　電線8mm²以上もOK、コンセント30A以上40A以下もOK。適切

手順4　ニ（30A・2.6mm・15Aのコンセント2個）　→　電線はOK。でも30Aのブレーカーにはコンセント20A以上が必要なので、15Aは不適切

覚えるこの問題の覚え方

「ブレーカーを見たら、まず電線、次にコンセント」の順に表と見比べます。電線は20A＝1.6mm、30A＝2.6mm、40A＝8mm²、50A＝14mm²。コンセントはブレーカーと同じか1段下まで（20Aのブレーカーだけは20A以下ならよい）と覚えると整理しやすくなります。

注意まちがえた人が選びやすい選択肢

ニ　…　電線の太さだけ確かめて、コンセントの下限を見落とした人が選びやすい組み合わせです。30Aのブレーカーに15Aのコンセントは小さすぎます。2個あっても、判断するのは1個ずつの大きさです。

ロ　…　コンセントだけ確かめて、電線の太さを見落とした人が選びやすい組み合わせです。30Aのブレーカーには2.6mm以上の電線が必要です。

イ　…　「コンセントは大きいほうが安全」と考えた人が選びやすい組み合わせです。20Aのブレーカーに付けてよいのは20A以下のコンセントです。