クレーン・デリック運転士 過去問
令和2年(2020年)10月
問22 (原動機及び電気に関する知識 問22)

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問題

クレーン・デリック運転士試験 令和2年(2020年)10月 問22(原動機及び電気に関する知識 問22) (訂正依頼・報告はこちら)

電圧、電流、抵抗及び電力に関する記述として、適切でないものは次のうちどれか。
  • 抵抗を並列につないだときの合成抵抗の値は、個々の抵抗の値のどれよりも小さい。
  • 導体でできた円形断面の電線の場合、断面の直径が同じまま長さが2倍になると抵抗の値は2倍になり、長さが同じまま断面の直径が2倍になると抵抗の値は4分の1になる。
  • 抵抗の単位はオーム(Ω)で、1,000,000Ωは1MΩとも表す。
  • 回路の抵抗が同じ場合、回路に流れる電流が大きいほど回路が消費する電力は小さくなる。
  • 回路の抵抗は、回路にかかる電圧を回路に流れる電流で除して求められる。

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この過去問の解説 (3件)

01

正解は4です。

1 .正しいです。
抵抗を並列につないだときの合成抵抗の値は、個々の抵抗の値のどれよりも小さくなります。

2 .正しいです。
物質の抵抗は長さに比例し、断面積に反比例します。
つまり、物質の長さが2倍になると抵抗は2倍になり、断面積を2倍にすると抵抗は2分の1になります。
この設問では、円形断面の電線の場合とあります。断面の直径が2倍になると抵抗の値は2倍になるのですが、断面の直径が2倍になると断面積は4倍となることから、抵抗の値は4分の1となりますので注意しましょう。

3 .正しいです。
抵抗の単位はオーム(Ω)で、1,000,000Ωは1MΩとも表します。

4 .誤りです。
回路の抵抗が同じ場合、回路に流れる電流が大きいほど回路が消費する電力は大きくなります。

5 .正しいです。
回路の抵抗は、回路にかかる電圧を回路に流れる電流で除して求めることができます。

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02

電圧、電流、抵抗及び電力に関する問題です。

電気の基本公式さえ知っていれば解ける内容なので、しっかり理解しておきましょう。

選択肢1. 抵抗を並列につないだときの合成抵抗の値は、個々の抵抗の値のどれよりも小さい。

正しい記述です。

合成抵抗は和分の積で求めます。この時どのような値を代入しても合成抵抗の方が小さくなります。

選択肢2. 導体でできた円形断面の電線の場合、断面の直径が同じまま長さが2倍になると抵抗の値は2倍になり、長さが同じまま断面の直径が2倍になると抵抗の値は4分の1になる。

正しい記述です。

抵抗は長さ÷断面積で求めますが、長さが長くなると反比例して抵抗は4分の1になります。

選択肢3. 抵抗の単位はオーム(Ω)で、1,000,000Ωは1MΩとも表す。

正しい記述です。

抵抗の単位はオーム(Ω)で、1,000,000Ωは1MΩとも表します。100万なのでミリオンです。

選択肢4. 回路の抵抗が同じ場合、回路に流れる電流が大きいほど回路が消費する電力は小さくなる。

回路の抵抗が同じ場合、回路に流れる電流が大きいほど回路が消費する電力は小さくなるのではなく、比例して大きくなります。

選択肢5. 回路の抵抗は、回路にかかる電圧を回路に流れる電流で除して求められる。

正しい記述です。

回路の抵抗は、回路にかかる電圧を回路に流れる電流で除して求められます。

抵抗の公式は電圧÷電流です。

まとめ

内容的には中学校で習うレベルなので、頭に入れておきましょう。

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03

この問題を解くには、以下の3つの公式と原則を頭に入れておく必要があります。

 

オームの法則:抵抗 = 電圧 ÷ 電流

電力の公式:消費電力は、電流の2乗に比例して大きくなる。

電線の抵抗:長さが長いほど電流は通りにくく(抵抗大)、太いほど通りやすい(抵抗小)。

 

特に「電力(パワー)は電流がたくさん流れるほど大きくなる」という感覚が重要です。

選択肢1. 抵抗を並列につないだときの合成抵抗の値は、個々の抵抗の値のどれよりも小さい。

× 正しい記述です。

 

抵抗を「並列」につなぐということは、電気の通り道が増えるということです。 

道が増えれば、電気はよりスムーズに流れるようになります。

つまり、全体の抵抗(合成抵抗)は小さくなります。 

計算上でも、並列につなげばつなぐほど、合成抵抗の値は最も小さい抵抗の値よりもさらに小さくなります。

選択肢2. 導体でできた円形断面の電線の場合、断面の直径が同じまま長さが2倍になると抵抗の値は2倍になり、長さが同じまま断面の直径が2倍になると抵抗の値は4分の1になる。

× 正しい記述です。

 

電線の抵抗は、「長さ」に比例し、「断面積」に反比例します。

長さが2倍になれば、抵抗も2倍になります。(長いトンネルは通りにくい)

直径が2倍になれば、断面積は4倍(半径×半径×3.14)になります。面積が4倍になれば、通りやすさは4倍、つまり抵抗は4分の1になります。(広いトンネルは通りやすい)

選択肢3. 抵抗の単位はオーム(Ω)で、1,000,000Ωは1MΩとも表す。

× 正しい記述です。

 

抵抗の単位はオーム(Ω)です。

大きな数値を表す際、0を省略するために「M(メガ)」という単位を使います。

1M(メガ)は100万(1,000,000)を表すので、1,000,000Ω = 1MΩ という表記は正しいです。

(参考:1KΩ(キロオーム)は1,000Ωです)

選択肢4. 回路の抵抗が同じ場合、回路に流れる電流が大きいほど回路が消費する電力は小さくなる。

〇 誤った記述(正解)です。

 

電力を求める公式の一つに、電力=電流の2乗×抵抗があります。

この式からも分かる通り、抵抗が一定であれば、流れる電流が大きくなればなるほど、消費する電力(P)は大きくなります。

「電流がたくさん流れているのに、パワー(電力)が小さくなる」というのは、直感的にも計算上でも間違いです。

選択肢5. 回路の抵抗は、回路にかかる電圧を回路に流れる電流で除して求められる。

× 正しい記述です。

 

これは電気の基本中の基本、「オームの法則」そのものです。

抵抗 = 電圧 ÷ 電流

 「回路の抵抗は、電圧を電流で割る(除する)ことで求められる」という記述は正しいです。

まとめ

【重要ポイントのおさらい】

・電力(パワー):電流がたくさん流れるほど、大きくなる。(2乗に比例して増える)

・電線の抵抗:長くなれば増える。太くなれば(断面積が増えれば)激減する。

・並列抵抗:つなぐほど全体の抵抗は小さくなる。

 

「電流をたくさん流せば、電気代(電力)もたくさんかかるし、パワーも出る」。

こうイメージしておけば、選択肢の矛盾にすぐに気づけます。

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