第二種電工 令和4年度上期午前 問1｜検査・法令

図の回路は、左側に3つの枝（4 Ω＋4 Ω の直列、8 Ω と電流計の直列、4 Ω）が並列につながり、その右に4 Ω（電圧計がこれと並列）が直列につながっています。電流計の枝は8 Ω に1 A が流れているので、左側の並列部分の電圧は 8 Ω × 1 A ＝ 8 V です。各枝の電流は、4＋4＝8 Ω の枝が 8÷8＝1 A、4 Ω の枝が 8÷4＝2 A なので、合計 1＋1＋2＝4 A が右側の4 Ω を流れます。電圧計の指示値は 4 Ω × 4 A ＝ 16 V で、正答は（ア）です。

並列部分は電圧が共通、直列部分は電流が共通という性質を使って順に求めます。

①電流計のある枝：8 Ω に1 A → 並列部分の電圧 V₁ ＝ 8 × 1 ＝ 8 V

②ほかの枝の電流：4 Ω＋4 Ω（8 Ω）の枝 → 8 ÷ 8 ＝ 1 A、4 Ω の枝 → 8 ÷ 4 ＝ 2 A

③並列部分を流れる電流の合計：1 ＋ 1 ＋ 2 ＝ 4 A

④この4 A がそのまま右側の4 Ω を流れるので、電圧計の指示値 ＝ 4 × 4 ＝ 16 V

（参考：電源電圧は 8 ＋ 16 ＝ 24 V）

選択肢の整理：32 V は電流を8 A とした場合、40 V や48 V は電源電圧や合成抵抗の扱いを誤った場合の値で、図の条件からは出てきません。正答は（ア）16 V です。

電流計・電圧計の指示値を求める問題は、「電流計の値から、その枝の電圧を出す」ことが出発点です。

【計器の接続の基本】

・電流計：測る部分に直列に入れる。内部抵抗はほぼ0 Ω とみなす。

・電圧計：測る部分に並列に入れる。内部抵抗は非常に大きく、電流はほぼ流れないとみなす。

【解き方の手順】

1. 電流計のある枝の電圧を求める（8 Ω × 1 A ＝ 8 V）。

2. 並列部分は電圧が共通なので、ほかの枝の電流をオームの法則で求める（1 A、2 A）。

3. 枝の電流を合計して、直列部分を流れる電流を求める（4 A）。

4. 電圧計が並列に入っている抵抗の電圧を求める（4 Ω × 4 A ＝ 16 V）。

【よくある誤り】

・電流計の1 A を回路全体の電流と取り違えると、4 Ω × 1 A ＝ 4 V となり、どの選択肢にも合いません。

・4 Ω の枝を見落として、合計電流を2 A とすると 8 V になります。

並列の枝を1本ずつ確認し、合計の電流を出してから直列部分を計算しましょう。正答は（ア）です。