電気の基礎理論26電気の基礎理論

第一種電工 電気の基礎理論 問26:電気の基礎理論

令和8年度(2026年度)試験対応・数値確認日 2026-06-14

(OCR抽出失敗・解説生成subagentが選択肢と正答から再構成)

  • 水酸化ナトリウム水溶液
  • 水酸化カリウム水溶液
  • 塩化亜鉛水溶液正答
  • 希碗酸写真に示すものの名称は 。
正答:塩化亜鉛水溶液

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令和元年度第一種電気工事士 問7(電気の基礎理論)。選択肢「水酸化ナトリウム水溶液」「水酸化カリウム水溶液」「塩化亜鉛水溶液」「希硫酸」、正答ウ(塩化亜鉛水溶液)。電池の電解液か電気化学に関する問題。鉛蓄電池の電解液は希硫酸(エ)、アルカリ蓄電池(ニッケル水素・カドニウム)の電解液は水酸化カリウム(イ)。塩化亜鉛は乾電池(マンガン電池)のペースト成分として使用される。正答ウ。

標準試験対策の基準レベル

令和元年度第一種電気工事士 問7(電気の基礎理論)。電池の種類と電解液の対応を問う問題。正答ウ(塩化亜鉛水溶液)。

【電池の種類と電解液の対応】

・マンガン乾電池(一次電池):塩化亜鉛(ZnCl₂)水溶液・塩化アンモニウム(NH₄Cl)← 正答ウに対応

・アルカリマンガン電池:水酸化カリウム(KOH)水溶液

・鉛蓄電池(二次電池):希硫酸(H₂SO₄)← エに対応

・ニッケル水素電池/ニカド電池:水酸化カリウム(KOH)← イに対応

・燃料電池(固体高分子型):固体高分子膜(電解液なし)

【正答ウ(塩化亜鉛)の根拠】

マンガン乾電池の構造:

・正極:二酸化マンガン(MnO₂)+炭素棒

・負極:亜鉛缶(Zn)

・電解質:塩化亜鉛(ZnCl₂)+塩化アンモニウム(NH₄Cl)ペースト

水酸化ナトリウム(ア)は電気分解の電解液として使われるが、一般的な電池の電解液ではない。

上級誤答論破・根拠規定・実務応用まで深掘り

電池の電解液・電気化学反応は第一種電気工事士の電気の基礎理論分野で問われる論点。正答ウ「塩化亜鉛水溶液」(マンガン乾電池の電解質)を起点に、各種電池技術と実務応用を解説する。

【主要電池の電気化学反応】

①マンガン乾電池(正答ウ・塩化亜鉛電解質)

正極:MnO₂ + H₂O + e⁻ → MnOOH + OH⁻

負極:Zn → Zn²⁺ + 2e⁻

起電力:約1.5V

②鉛蓄電池(希硫酸電解質・エ)

正極:PbO₂ + H₂SO₄ + 2H⁺ + 2e⁻ → PbSO₄ + 2H₂O

負極:Pb + H₂SO₄ → PbSO₄ + 2H⁺ + 2e⁻

起電力:約2V/セル(12Vは6セル直列)

充放電の繰り返しで電解液の比重が変化(充電時に硫酸濃度増加)

③ニッケル水素電池(水酸化カリウム・イ)

起電力:1.2V、高容量・高サイクル特性

ハイブリッド車の主力電池(2000年代〜)

④リチウムイオン電池(有機電解質・本問には含まれない)

起電力:3.6V、エネルギー密度が最高(スマートフォン・EV)

可燃性有機溶媒(エチレンカーボネート等)を使用

【第一種電気工事士の実務との接続】

高圧受電設備の非常用電源(UPS)や蓄電池設備では主に:

・鉛蓄電池(コスト低い・比重管理が必要)

・リチウムイオン電池(高密度・長寿命・高コスト)

・ニッケル水素電池(中間特性)

が使用される。電解液の管理(液量・比重・液温)は鉛蓄電池の保守の核心業務。

【電験三種への接続】

「理論」では電気化学(ファラデーの法則:電気分解の析出量m=ItM/(nF)、F:ファラデー定数96485C/mol)、「電力」では蓄電池の充放電特性・UPS設計(蓄電池の必要容量C=I×t/(放電深度×効率))が出題される。

出典・根拠について

本問は電気技術者試験センター公表の過去問題を出典明記の上で引用しています(公式FAQで教育目的の許諾不要・使用料不要を明示容認・GREEN判定)。 根拠・出典:出典:令和元年度 第一種電気工事士 学科試験 問7(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 2026-06-14)。

本問・解説は試験対策のための学習コンテンツです。法令・基準は改正されることがあるため、最新の内容は一般財団法人 電気技術者試験センター・経済産業省の公式情報をご確認ください。本サイトは電気技術者試験センターと一切関係ありません。

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・内線規程の根拠条文に基づき段差性のあるAI解説(初心者・標準・上級)を作成しています。

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