第二種電工 電気機器・配線器具・配線 問8：電気機器・配線器具・配線

単相3線式で電線1本あたり0.1Ω、各抵抗負荷に15Aずつ流れるとき、この配線全体の電力損失を求める。3本の電線（外線2本＋中性線1本）それぞれの損失を合計する。外線2本には15Aずつ流れ、中性線には差電流=0Aが流れる。損失=15²×0.1×2本＝45W（正答ア）。kiki_07と同じ設問・同じ値で正答もウ→アへの変更はないが、問題番号・出典が令和6年度上期になっている。数値と構成が同一なのでkiki_07と同じ計算で45Wを確認する（正答ア）。

本問はkiki_07と設問・数値が同一（電線0.1Ω、負荷電流15A）で、選択肢の並び順が変わっている出題。

【電力損失の計算】外線L1：15A×15A×0.1Ω=22.5W、中性線N：0A×0A×0.1Ω=0W、外線L2：15A×15A×0.1Ω=22.5W。合計=45W（正答ア）。選択肢イ60W（不均衡時）、ウ90W（全線15Aの場合の3本合計）、エ135W（外線30Aなら30²×0.1×2=180W…不一致）は全て誤り。45Wが正解であることは計算から一意に確定する。単相3線式平衡時の電力損失公式：P=2×I_外線²×R（中性線分=0）を確実に覚える。

本問はkiki_07と同一の単相3線式電力損失計算。選択肢の構成が異なるため改めて整理する。

【同一計算の確認】I_外=15A、R=0.1Ω/本、中性線電流=0A。P=2×15²×0.1=45W（正答ア）。

【選択肢分析】ア45W（正解・外線2本分）、イ60W（中性線にも15A流れた場合の3本合計=3×15²×0.1=67.5≒不一致）、ウ90W（各線30Aの場合2本=2×30²×0.1/2=不一致）、エ135W（全線30Aの3本=3×30²×0.1=270W…不一致）。いずれも計算値と一致せず、ア45Wのみ正確に合致する。

【類題の変形パターンと対策】第二種電気工事士試験ではこの電力損失計算の出題が複数回にわたる。変形として「不均衡負荷で中性線に電流が流れる場合」「三相3線式への変更（kiki_12）」「各線の抵抗値が異なる場合」などがある。統一した解法：①各電線の電流を求める②P=Σ(I²×R)で合計するの2ステップを機械的に適用すれば全変形に対応できる。

【電験三種・第一種電気工事士への展開】電験三種「機械」では三相誘導電動機の二次銅損（P₂=3×I₂²×r₂）として同じI²R損の考え方が出る。第一種電気工事士では単相3線式幹線の電線サイズ選定において電力損失を許容値以内に収めるための断面積計算が出題される。損失低減のためには電線を太くする（R低下）か不均衡を解消する（中性線電流低減）かのアプローチがあり、どちらが経済的かを判断する設計問題に発展する。