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これがツーアクションのケーブルストリッパーです。切り口が非常に綺麗です。



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このセットには電線は付いていません。

1.導体の抵抗

もっとも出題頻度が多い所です。
主に電線の抵抗値がその線の太さや長さによって、どう変化するかの理解度を問うてきます。

電線同じ材質の導体で、その長さおよび断面積と電気抵抗との関係は
電気抵抗(R)は、導体の長さ( l )に比例し、断面積( A )に反比例する」となり、
このときの比例定数が抵抗率(ρ)で次のような式になります。

電気抵抗と断面積

R=

実際の試験に出た問題です。

ただし、×106という余計なモノ(べき乗)が付いています。これは、直径のmmをmに直したために付いたモノです。
べき乗についてはテキスト10で説明しています。

いきなり難しい式が出てきましたが、別に覚えなくても構いません。試験では2点を落とすだけです。この式を使用して解答する問題は他に出ません。しかし、簡単に解ける問題はしっかりと点を取ってゆきましょう。

さて、出題が最も多いのは次のような問題です

直径1.6〔mm〕、長さ10〔m〕の軟銅線と電気抵抗値が等しくなる直径3.2〔mm〕の軟銅線の長さ〔m〕は。ただし、軟銅線の温度、抵抗率は同一とする。

イ.5   ロ.10  ハ.20  ニ.40

比較するのは長さと断面積です。長さは記載されていますが、断面積は計算しなくてはなりません。

公式を使いますか?

いいえ、こんな式は使わなくても大丈夫。小学校の時に円の面積を習ったと思います。電線の断面積とはすなわち円の面積です。
半径×半径×π(3.14)でしたよね? πr2条と書きます。 計算して断面積として比較すればよいだけです。それではやってみましょう。


直径1.6〔mm〕の軟銅線は、半径0.8〔mm〕ですから、
 0.8(半径)×0.8(半径)×3.14(π)=2.0096〔mm2〕です。約2〔mm2

 直径3.2〔mm〕の軟銅線は、半径1.6〔mm〕ですから、
1.6(半径)×1.6(半径)×3.14(π)=8.0384〔mm2〕です。約8〔mm2〕

ゆえに、直径3.2〔mm〕の軟銅線は、直径1.6〔mm〕の何倍かというと、4倍と言うことはすぐに分かりますね。8÷2=4です。 断面積が4倍と言うことは、直径3.2〔mm〕の軟銅線は、直径1.6〔mm〕の軟銅線よりも4倍電気が通りやすいと言うことです。同じ抵抗となるには、長さは長くならねばなりません。10〔m〕の4倍ですから、ニ.40 が正解となります。

導体の抵抗
左図のような関係になります。

これを土管に置き換えるとわかりやすいでしょう。大きな管は通りやすい。長い管は出るまでに疲れます。逆に細い管は狭いので通りづらいですね。短い管は出るまでさほど疲れません。

 

2つの導体を同じ抵抗とするには下記のような表の関係になります。

導体の抵抗


1.抵抗率ρ〔Ω・m〕、直径D〔mm〕、長さl〔m〕の導線の電気抵抗を表す式は。

練習問題

2.直径2.6〔mm〕、長さ10〔m〕の銅導線と抵抗値が最も近い銅導線は。

練習問題

3.A、B2本の同材質の銅線がある。Aは直径1.6〔mm〕、長さ100〔m〕、Bは直径3.2〔mm〕、長さ50〔m〕である。Aの抵抗はBの抵抗の何倍か。

練習問題

4.ビニル絶縁電線(単心)の導体の直径をD、長さをLとするとき、この電線の抵抗と許容電流に関する記述として、誤っているものは。

練習問題

 

実際に電気工事士になれば、こんな計算が必要になる人はほんの一握りです。
今は試験に必要なもんだと思って、勉強しましょう。そして、どんな解き方であっても正解が導き出せればそれでいいのです。

細かいことにはこだわらずに、がんばってください。

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なお、御質問はサポートガイドのページからメールフォームにて行ってください。


1. ハ

式を丸暗記していなくても、4ρlとπD2と106を何となくでも良いので覚えておいてほしいと思いますが、あなたは忘れられないでいられるでしょうか。

2. ロ

直径表記になっているモノを全て計算して、断面積〔mm2〕表記にしよう。
まず問題文中の2.6〔mm〕は1.3×1.3×3.14=約5.3〔mm2
選択肢イは0.8×0.8×3.14=約2〔mm2
選択肢ハは1.6×1.6×3.14=約8〔mm2

問題文の銅導線、約5.3〔mm2〕10〔m〕
イ.約2〔mm2〕  20〔m〕断面積1/2以下、長さ2倍
ロ.5.5〔mm2〕  10〔m〕断面積ほぼ同じ、長さ同じ
ハ.約8〔mm2〕  5〔m〕 断面積1.5倍、長さ1/2
ニ.8〔mm2〕  10〔m〕断面積1.5倍、長さ同じ
よって、正解は【ロ】となる。

3. ニ

直径1.6〔mm〕は、0.8×0.8×3.14=約2〔mm2〕長さ100〔m〕
直径3.2〔mm〕は、1.6×1.6×3.14=約8〔mm2〕長さ50〔m〕
“Aの抵抗はBの抵抗の何倍か”と言う問題であるので、AとBをそれぞれ比べると、AはBよりも細く長いということが計算しなくても分かる。つまり、電気が流れづらいと言うことであり、抵抗が大きいと言うことである。
断面積で比べると1/4で長さで比べると1/2となっており、これは4倍、更に2倍抵抗が大きいと言うことである。
Bの抵抗を1と仮定すれば、1×4×2=8となり8倍の抵抗と言える。
よって、正解は【ニ】となる。

4. ハ

問題は間違っているモノを探す問題である。
長さが長くなれば抵抗は大きくなるので“イ”は正しい。
断面積が大きくなれば抵抗は小さくなるのでDの直径を二乗する“ロ”は正しい。
許容電流は周囲の温度が上がると小さくなるので、“ハ”は間違い。
直径が大きくなる=断面積が大きくなる、と言うことなので、太い電線は許容電流が大きいので、“ニ”は正しい。

よって、正解は【ハ】となる。
※ 許容電流と温度の関係については配線設計で学ぶことであるが、それが分からなくても正解は分かる。
それはイ、ロ、ニが正しいと分かるからである。