第一種電工 電気の基礎理論 問40：電気の基礎理論

令和3年度（午前）第一種電気工事士 問5（電気の基礎理論）。選択肢エ=160が読み取れ、正答はイ（第2選択肢）。OCR崩壊で正答の数値は直接読み取れないが、エ=160が誤答として配置されているため、正答イは160より小さい値または全く異なる値と推定される。令和3年度問5の電気の基礎理論では、回路計算で中間的な値が正答になるパターンが多い。正答はイ（第2選択肢の値）。

令和3年度（午前）第一種電気工事士 問5（電気の基礎理論）。OCR崩壊で選択肢ア・イ・ウは数値不明。エ=160（誤答）のみ判明。正答はイ（第2選択肢）。

【選択肢エ=160が誤答である根拠から正答を推定】

160が誤答として配置される典型的な計算パターン：

①電流I=40A → 電力P=I²R=40²×0.1=160W（誤）

正答イ：I=40A・R=0.05Ω → P=40²×0.05=80W

②電圧降下ΔV=4×40=160V（係数ミス）

正答イ：ΔV=2×I×R=2×40×1=80V（係数2が正）

③三相電力P=√3×200×I×0.8=160kW（I不適）

正答イ：別の条件での三相電力計算値

【令和3年度問5の頻出パターン（電動機・回路計算）】

問5は試験中盤に位置し、計算問題（電力・電流・インピーダンス）が多い。160が誤答（計算係数ミスの代表値）として配置される場合、正答イは80（160の半分）または120（√3/2倍）が有力。

正答はイ（選択肢2番目の計算値）。

令和3年度（午前）第一種電気工事士 問5（電気の基礎理論）は正答イの計算問題。選択肢エ=160のみ判明しており、他の選択肢はOCR崩壊。160が誤答として配置される電気回路計算の典型パターンを解説する。

【160が誤答になる計算パターンの詳細分析】

①電力計算での係数ミス（最有力）：

P = V × I（単相・力率1.0）

誤：V=200V・I=0.8A → P=160W（誤答エ）

正：P = I² × R = 0.8² × 200 = 128W（正答イ=128の可能性）

または：

誤：P = 2×I²×R = 2×8²×5 = 640W（係数2の誤適用）

正：P = I²×R = 8²×5 = 320W → 別の正答値

②インピーダンス計算：

Z = √(R² + X²)

R=80Ω・X=?Ω → Z=160Ω（正しい）の場合は誤答にならない

R=128Ω・X=96Ω → Z=160Ω（正しい計算）だが正答が別にある場合

③電圧降下計算：

単相2線式：ΔV = 2×I×R

誤：ΔV = 4×I×R = 4×4×10 = 160V（係数4は誤り）

正：ΔV = 2×4×10 = 80V（正答イ=80の可能性が高い）

【「80 vs 160」の典型的な出題パターン】

単相2線式の電圧降下：ΔV = 2×I×R（往復分で「2倍」）

この「2倍」を忘れた場合：ΔV = I×R（片道のみ）=80V（正答と誤答が入れ替わる）

「2倍」を余分にかけた場合：ΔV = 4×I×R=160V（誤答エ）

受験者が「2」という係数を誤って「4」にしてしまう・または忘れてしまうという誤り方の代表例として160が配置される。

【第二種電気工事士との差異】

第二種では単相2線式の電圧降下ΔV=2×I×R（または近似式ΔV≒2I(Rcosφ+Xsinφ)）の基礎計算が範囲。第一種では三相3線式ΔV=√3×I×（Rcosφ+Xsinφ）・単相3線式の計算も加わり、複数の公式を使い分ける必要がある。また第一種では高圧配電線の電圧降下（6600V系：ΔV≒P×R/V_L²などの系統計算近似）も関連論点となる。

【電験三種への接続】

電験三種「電力」では電圧降下の精密計算が必須。フェーザ計算（V_s = V_r + (R+jX)×I∠-φ）によるベクトル解析、長距離送電線の分布定数モデル（γ定数・伝搬定数）が出題される。電圧降下の近似式の精度限界（誤差ε＜1%の条件）、フェランチ効果（長距離軽負荷時に受電端電圧>送電端電圧になる現象）も電験三種の頻出論点。第一種電気工事士の「2×I×R」計算が電験三種では複素数フェーザの精密解析に発展する。