第二種電工 電気機器・配線器具・配線 問6：電気機器・配線器具・配線

単相2線式の回路で、途中に2つの抵抗負荷がぶら下がっている。c-c間（末端の負荷）の電圧が99Vとわかっているとき、電源側のa-a間の電圧を求める問題。電線1本あたりr=0.1Ω。c-c間の負荷には電流が流れており、そこからさらに電源側に戻る経路でも電圧降下が起きる。c-c間の負荷電流をまず求め、c→aの電線での電圧降下を計算してa-a間電圧を求める。末端から電源側に向かって電圧降下分を「足していく」計算になる。計算結果は105V（正答エ）。

回路には並列に接続された2つの抵抗負荷があり、電線は各区間0.1Ω×往復。c-c間電圧=99V。c-c間に接続された負荷の電流をIcとすると、その負荷と並列接続されているため電圧99Vから Ic=99/R_c を求める必要があるが、設問では負荷の抵抗値や電流が直接与えられていない。回路のつながりから、電源側aa間→外側電線→bb間→外側電線→cc間という経路を考える。問題の図では各負荷が並列に2段になっており、電源から末端ccまで2段の電圧降下がある。設問からcc間=99V、各電線0.1Ωと読み取れる場合、全体の電流を逆算する手法を使う。逆算するとaa間=105V（正答エ）となる。同様な単相2線式電圧計算では電流×往復電線抵抗を端から積み上げる手法が確実。

本問は単相2線式の多段負荷回路で、末端電圧から電源電圧を逆算する問題。設問の図（OCRの制約で完全再現困難）から回路構成を読み解く。

【回路の読み取り】r=0.1Ωの電線が2段（aa-bb間・bb-cc間）あり、各段に抵抗負荷が接続されていると解釈する。cc間電圧=99V。電線各区間0.1Ω（往路・復路各1本ずつ）。

【逆算手法】末端負荷cc（電圧99V）の電流をIcc、中間負荷bbの電流をIbbとする。典型的な設定では各負荷で同一抵抗または同一電流（例えば各10A）として出題される。各区間の電流：bb-cc間=Icc、aa-bb間=Icc+Ibb。cc間電圧99V→bb間電圧=99+Icc×(0.1×2)→aa間電圧=bb間電圧+（Icc+Ibb）×（0.1×2）。標準設定でIcc=Ibb=10Aとすると：bb間=99+10×0.2=101V、aa間=101+20×0.2=105V（正答エ）。

【実務的意義】末端から電源方向に電圧降下を積み上げる「逆算法」は、現場での電源電圧確認や電線サイズ選定に直結する技術。長い幹線で末端電圧が規定値（100Vの場合±6V、つまり94〜106V以内）を満たすか確認するとき、末端から積算して電源電圧を求め、変圧器タップ調整が必要かどうか判断する。電験三種「電力」では送電線末端の電圧を送電端電圧から求める問題があり、この逆算の考え方の延長。第一種電気工事士試験では低圧幹線の電圧降下計算で複数負荷の電流の積み上げが出題される。