第二種電工 電気機器・配線器具・配線 問5:電気機器・配線器具・配線
(令和8年度(2026年度)試験対応・数値確認日 2026-06-12)
図のように,電線のこう長8 mの配線により, 消費電力2 000 Wの抵抗負荷に電力を供給した 結果,負荷の両端の電圧は100 Vであった。 配線における電圧降下[V]は。 ただし,電線の電気抵抗は長さ1 000 m当た り5.0 とする。 100 V 電 源 抵抗負荷 2 000 W
- ア0.2
- イ0.8
- ウ1.6正答
- エ2.4
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電線の抵抗によって電圧が下がる現象を「電圧降下」という。こう長8mの配線で2000W・100Vの負荷に電力を供給したとき、電線1000m当たりの抵抗が5.0Ωの場合の電圧降下を求める。負荷電流はI=2000/100=20A。8mの電線抵抗R=5.0×8/1000=0.04Ω(1本分)。単相2線式なので往復2本で電圧降下e=2×20×0.04=1.6V(正答ウ)。電線が太いほど抵抗は小さく、電圧降下も小さくなる。
単相2線式の電圧降下:e=2×I×r×L。負荷電流I=P/V=2000÷100=20A。電線1m当たり抵抗:5.0Ω÷1000m=0.005Ω/m。こう長L=8m。電圧降下:e=2×20×0.005×8=1.6V(正答ウ)。選択肢ア0.2V(電流1Aのとき)、イ0.8V(電流10A相当か半分の距離)、ウ1.6V(正解)、エ2.4V(電流が30Aのとき)を確認すると、計算値1.6Vと正確に一致するのはウ。なお電源電圧はV_s=100+1.6=101.6V。この問題はkiki_04(r=3.2Ω/km→e=1V)の変形で、抵抗値が異なると電圧降下も比例して変わることを確認する練習問題。
本問はkiki_04と同一構成で電線抵抗値のみ5.0Ω/kmに変わった変形問題。計算手順は全く同一。
【計算】I=20A、R=5.0/1000×8=0.04Ω、e=2×20×0.04=1.6V(正答ウ)。電源電圧101.6V。
【抵抗値の物理的意味】5.0Ω/kmという値はIV電線(ビニル絶縁電線)のうち比較的細いものに相当する。JIS C 3307によれば、断面積1.0mm²のIV電線は20°Cで約18.2Ω/km、1.6mmφ(断面積約2.0mm²)で約11.0Ω/km、2.6mmφ(断面積約5.3mm²)で約3.5Ω/km程度。5.0Ω/kmは2.0mmφ(断面積約3.14mm²)付近に対応する。実務ではこの抵抗値から逆算してどの電線サイズを使うべきか判断する。
【電圧降下規制との関係】電技解釈第146条。今回の1.6Vは原則2V以内に収まっており適法。仮にこう長が1250m(=8m×156倍)になると e=1.6×156=250Vとなり当然不可。実際の配電設計では長距離になるほど電線を太くするか昇圧(200V→100Vダウントランス)するかで対応する。
【第一種電気工事士・電験三種への接続】電験三種「電力」では三相3線式の電圧降下がより複雑な形で出題される(力率の影響)。また電線サイズ選定の計算問題は第一種電気工事士の筆記試験(設計・施工計画)で必ず問われる。電流密度(A/mm²)を一定に保ちながら断面積を決定するアプローチと、電圧降下から逆算するアプローチの両方を理解しておくこと。
本問は合格ナビが作成したオリジナル問題です(本試験問題の転載ではありません)。 根拠・出典:出典:令和4年度下期(午後) 第二種電気工事士 学科試験 問6(一般財団法人 電気技術者試験センター) 各根拠条文・規定は「e-Gov法令検索」(https://elaws.e-gov.go.jp/)で原文を確認できます。令和8年度(2026年度)試験基準日時点で施行されている法令・基準の数値を反映(数値確認日 2026-06-12)。
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執筆・監修:Zawa Lab(合格ナビ運営者情報) / 電気事業法・電気工事士法・電気用品安全法・電気設備技術基準・内線規程の出題範囲分析に基づきオリジナル問題と段差性のあるAI解説を作成しています。