第一種電工 電気の基礎理論 問34：電気の基礎理論

令和2年度第一種電気工事士 問9（電気の基礎理論）。正答はア（2）。OCR選択肢が崩壊しているが、選択肢エに「直流電力を異なる直流の電圧・電流に変換する装置」「低圧電路で地絡が生じたときに自動的に」という断片が読み取れる。これは変換装置や保護装置の機能説明の誤り選択肢であり、正答ア（2）は数値の計算結果と推定される。令和2年度問9の第一種電気工事士問題では、回路の倍数・変圧比・変流比などの計算で「2」が正答になるパターンが代表的。正答はア（2）。

令和2年度第一種電気工事士 問9（電気の基礎理論）。選択肢エの断片「直流電力を異なる直流の電圧・電流に変換する装置（チョッパ/DC-DCコンバータ）」「低圧電路で地絡が生じたときに自動的に（ELCB/漏電遮断器）」が誤答として配置されており、正答ア（2）は数値計算結果と推定される。

【正答2の典型計算パターン】

①変圧比・変流比が2：

一次電圧200V÷二次電圧100V = 変圧比2（正答ア）

一次電流5A÷二次電流10A = 変流比1/2（これは正答にならない）

②並列回路の合成抵抗が2Ω：

4Ω×4Ω並列 = 2Ω（正答ア）

または 6Ω×3Ω並列 = 2Ω

③電力・電流・電圧の倍数関係：

V=100V・R=50Ω → I=2A（正答ア）

P=200W・V=100V → I=2A（正答ア）

【誤答として配置された機能説明（選択肢エ断片より推定）】

DC-DCコンバータ・ELCB等の「装置の説明」が誤答として混在し、受験者が論点を錯誤しやすい構成。計算問題なので、「装置説明を選ぶ問題ではない」と気づくことが解答への第一歩。

正答はア（2）。

令和2年度第一種電気工事士 問9（電気の基礎理論）は正答ア（2）の計算問題。OCR崩壊により選択肢イ・ウが読み取り不能だが、選択肢エに「DC-DCコンバータ」「漏電遮断器（ELCB）」の機能説明断片が確認でき、これらが誤答として配置されていると推定される。正答ア（2）は回路計算の数値。

【正答「2」が登場する第一種電気工事士の代表的な計算論点】

①変圧比a=2（最有力）：

a = V₁/V₂ = N₁/N₂

200V→100V変圧器：a=2（単相降圧変圧器）

電流変換：I₂ = a×I₁（二次側電流は一次の2倍）

容量：S=V₁I₁=V₂I₂（理想変圧器では等しい）

②合成抵抗2Ω（並列回路）：

R₁=R₂=4Ω並列：R_p = R₁R₂/(R₁+R₂) = 16/8 = 2Ω

または R₁=6Ω・R₂=3Ω並列：R_p = 18/9 = 2Ω

③電流I=2A：

V=100V・R=50Ω → I=2A（オームの法則）

P=400W・V=200V → I=2A（P=VI）

【誤答として配置される典型的な「装置説明」（電気の基礎理論では誤り要素）】

電気の基礎理論の計算問題に「装置の機能説明」を混入させることで受験者の判断を惑わす出題パターン：

DC-DCコンバータ：直流電力を異なる電圧・電流の直流に変換（チョッパ回路・PWM制御）

→ 電気の基礎理論では「回路計算の道具」ではなく「誤答の装置説明」として登場

ELCB（漏電遮断器）：低圧電路で地絡時に自動遮断

→ 電気工事の施工方法・保護装置論点であり、基礎理論の計算問題の答えにはならない

【第二種電気工事士との差異】

第二種では変圧比の計算は低圧→超低圧（100/200V系）の範囲が中心。第一種では高圧受電用変圧器（6600V→210/105V、変圧比31.4/62.9）の計算が加わり、計算の桁と精度が大きく上がる。また、第一種では変流器（CT）の変流比（例：75/5A → 比15）も必須論点。

【電験三種への接続】

電験三種「理論」では変圧器の等価回路（一次側换算/二次側換算）、励磁インピーダンス、百分率インピーダンス（%Z）による短絡電流計算が出題される。「機械」では変圧器の効率計算（鉄損・銅損・最高効率条件 m²Wc=Wi）、電圧変動率ε=p cosφ+q sinφ（p=百分率抵抗降下・q=百分率リアクタンス降下）が精密に問われる。第一種電気工事士の変圧比「2」の基礎計算が、電験三種では複素数インピーダンスと等価回路の精密解析に発展する。