ホーム ＞ 勉強法・解説記事 ＞ 電工2種の計算問題の解き方｜オームの法則・電力・電圧降下の基本
電工2種の計算問題の解き方｜オームの法則・電力・電圧降下の基本
学科試験の問1〜10あたりは計算問題が中心です。難しそうに見えますが、使う公式は限られています。よく出る5つの型を押さえましょう。
1. オームの法則と合成抵抗
基本は V＝I×R（電圧＝電流×抵抗）です。抵抗が並んでいるときは、合成抵抗を先に求めます。
- 直列：R＝R1＋R2
- 並列（2つ）：R＝R1×R2÷(R1＋R2)。同じ値の抵抗2つなら半分
スイッチを閉じると「抵抗の両端が導線でつながって電流が流れなくなる（短絡）」パターンがよく出ます。短絡された抵抗は、なかったことにして計算します。
2. 電力と熱量
- 電力：P＝V×I＝I²×R＝V²÷R
- 熱量：H[J]＝P[W]×t[秒]。kJに直すときは1,000で割る
- 1kW·h＝3,600kJ
接続点の接触抵抗の発熱を問う問題は、I²×R×時間でそのまま計算できます。時間は秒に直すのを忘れないようにしましょう。
3. 単相の電流と力率
単相の負荷に流れる電流は I＝P÷(V×力率) です。力率をかけ忘れると、選択肢のひっかけに引っかかります。
4. 電圧降下と電力損失
単相2線式では、電線が行きと帰りの2本あるので、電圧降下は 2×I×r（rは電線1本の抵抗）になります。電力損失も同じく 2×I²×r です。
単相3線式で上下の負荷の電流が同じときは、中性線に電流が流れず、外側の2本だけで計算します。中性線が断線する問題では、2つの負荷が直列につながると考えると解けます。
5. 三相交流
- Y（スター）結線：抵抗1つにかかる電圧は、線間電圧÷√3（約1.73）
- Δ（デルタ）結線：抵抗1つに線間電圧がそのままかかる
- 三相の電力：P＝√3×V×I×力率
問題用紙には「√2＝1.41、√3＝1.73、π＝3.14」と書かれているので、その数字を使って計算します。
許容電流と幹線の計算も頻出
計算パートでは、電線の許容電流や幹線の太さの問題もよく出ます。こちらは許容電流と電流減少係数の覚え方にまとめました。
型を覚えたら、電工2種ドリルの「計算・設計」で実際に解いて、手を動かして慣れていきましょう。