第二種電工 電気機器・配線器具・配線 問3：電気機器・配線器具・配線

単相2線式の電線路で複数の負荷が直列に並んでいる場合、電源から遠い負荷ほど電圧降下の影響が積み重なって電圧が低くなる。この問題では電源から負荷A・B・Cの順に接続されており、各区間の電線に抵抗r=0.1Ωがある。各負荷に10Aずつ流れるとき、一番遠い負荷Cの両端電圧を求める。電源から負荷Cまでの往路・復路の電線抵抗による電圧降下を合計して210Vから引けばよい。往路・復路それぞれ3区間あり電流が異なるので注意。計算すると198V（正答ア）になる。

単相2線式の直列負荷接続（幹線分岐形）では、電源から遠い負荷ほど多くの電圧降下を受ける。電線1本あたり抵抗r=0.1Ω、電源電圧210V。

【往路・復路の電流分布】電源から負荷A間：A・B・C全部に電流が流れているので往路電流=10+10+10=30A。A-B間：B・Cに流れるので20A。B-C間：Cのみ10A。復路（帰り側）も同様。

【電圧降下の計算】往路電圧降下：0.1×30＋0.1×20＋0.1×10=3＋2＋1=6V。復路も同じ電流分布（対称）なので6V。合計電圧降下=6＋6=12V。VC=210－12=198V（正答ア）。負荷電流が多い区間ほど電圧降下が大きく、末端の負荷Cに最も影響が出ることがわかる。

本問は単相2線式配電線路における末端負荷電圧の計算問題。電線路損失・電圧降下の基本形として第二種電気工事士試験で頻出。

【回路構成の整理】電源（210V）から右向きに電線が延び、等間隔でA・B・Cの3負荷（各10A）がぶら下がる分岐型配線。電線抵抗は往路・復路それぞれ各区間0.1Ω。

【往路電流と電圧降下】電源→A間（区間1）：A・B・C全体に電流が流れるため往路電流=30A。A→B間（区間2）：B・Cに流れる20A。B→C間（区間3）：Cに流れる10A。往路総降下：0.1×30＋0.1×20＋0.1×10=6V。復路は往路の対称配線なので同様に6V。

【VC算出】VC=V_source－往路降下－復路降下=210－6－6=198V（正答ア）。

【検証：選択肢との照合】ア198、イ200、ウ202、エ204。電圧降下=12Vより210－12=198でア確定。もし電線抵抗ゼロなら200Vになる（負荷電圧100V×2）。

【実務・試験への展開】この「流れる電流の区間変化を追う」手法は工場・ビル配電の幹線設計の基本。電圧降下計算は電技解釈第146条（電圧降下の制限：原則2V以内）の根拠となる計算式と一致する。電験三種「電力」では三相3線式幹線の電圧降下計算に発展し、電圧降下e=√3×I×(R×cosθ＋X×sinθ)×L の形になる。第一種電気工事士でも分岐回路の電圧降下は頻出で、電線の断面積選定の根拠として必須知識。電線抵抗値はJIS C 3307の導体抵抗表から求め、導体断面積と温度補正係数を考慮して設計する。