【電気工事士2種頻出問題の攻略!】オームの法則解放手法のポイントを押さえよう!

【電気工事士2種頻出問題の攻略!】オームの法則解放手法のポイントを押さえよう!
  • オームの法則の解法ポイントを教えて!
  • オームの法則の問題って毎回出題されているのは本当?

オームの法則は電気の超基本。そして、電線の許容電流と同じくらいオームの法則の問題は電気工事士2種筆記試験ではほぼ毎回出題されます。計算が苦手な方でも比較的簡単に解ける問題ばかりなので、オススメの分野です。

この記事では、オームの法則が重要な問題であること、そして解法のポイントを把握することができます。この記事を読むことで、筆記試験対策の計算ポイントをサクッと理解できます。

オーム法則を使って解く問題は手順のほぼ1種類!少し応用も混ざるが、重要事項をきっちり押さえて置くことで、ほぼ問題は解けます。

毎回出題されるオームの法則の問題とは

令和4年(上期「午前/午後」)の2回、令和3年(上期「午前/午後」・下期「午前/午後」)の合計4回、令和2年の2回、令和元年の2回の合計10回の過去問を調べました。結果、毎年同じような問題と選択肢で構成されています。

出題年度問題番号問題文回路図回答群備考
令和4年
(上期午前)
1図のような回路で,電流計 Aの値が1 Aを示した。このときの電圧計Vの指示値[V]は。イ.16
ロ.32
ハ.40
ニ.48
令和3年(下期午後)
と全く同じ問題!
令和4年
(上期午後)
1図のような回路で,スイッチSを閉じたとき,ab端子間の電圧[V]は。イ.30
ロ.40
ハ.50
ニ.60
令和3年(上期午前)
と全く同じ問題!
令和3年
(下期午前)
1図のような回路で、スイッチS1を閉じ、スイッチS2を開いたときの、端子a−b間の合成抵抗[Ω]は。イ.45
ロ.60
ハ.75
ニ.120
令和3年
(下期午後)
1図のような回路で、電流計「A」の値が2Aを示した。このときの電圧計「V」の指示値[V]は。イ.16
ロ.32
ハ.40
ニ.48
令和3年
(上期午後)
1図のような回路で、8Ωの抵抗での消費電力[W]は。イ.200
ロ.800
ハ.1200
ニ.2000
ここだけ
少し特殊な問題
令和3年
(上期午前)
1図のような回路で、スイッチSを閉じたとき、a-b端子間の電圧[V]は。イ.30
ロ.40
ハ.50
ニ.60
令和2年
(下期午前)
1図のような直流回路に流れる電流I[A]は。イ.1
ロ.2
ハ.4
ニ.8
令和2年
(下期午後)
1図のような直流回路で、a−b間の電圧[V]は。イ.10
ロ.20
ハ.30
ニ.40
令和元年
(上期)
1図のような回路で、スイッチSを閉じたとき、a−b間の電圧[V]は。イ.30
ロ.40
ハ.50
ニ.60
令和元年
(下期)
1図のような回路で、端子a – b間の合成抵抗[ Ω ]は。イ.1
ロ.2
ハ.3
ニ.4
たっちん
たっちん

問題番号までそろっているのは驚いたね!基本的には電圧[V]か抵抗[Ω]を求める問題が多いね!令和4年もバッチリ出題されていたね!

直近4年で毎回出題されているオームの法則の問題。電気の基礎であり、確実に1問正解をもぎとることでより合格に近づきます。計算分野でもオームの法則は法則性が高いので、勉強しやすいです。

オームの法則の必須問題

必須問題に関係する知識を一挙にまとめていきます。

必須問題

問題

図のような直流回路に流れる電流I[A]は。

選択肢:イ.1 ロ.2 ハ.4 ニ.8

解答・解説

解答:ハの4[A]

解説

オームの法則が絡む問題は、基本の解法がパターンが決まっています。

  1. 回路を見て電気の流れる通り道を確認する。
  2. 合成抵抗を求める。
  3. オームの法則を使用する。
オームの法則

まずはオームの法則です。

公式はこちらです。

公式チェックポイント

V[電圧:V] = I[電流:A] × R[抵抗:Ω]

I[電流:A] = V[電圧:V] ÷ R[抵抗:Ω]

R[抵抗:Ω] = V[電圧:V] ÷ I[電流:A]

よく小学生の時に学習した「は・じ・き」に習って覚えたり、滑り台・水車などで電気を流れるイメージでよく覚えたりします。

たっちん
たっちん

計算が苦手な方でもイメージで覚えれば解答しやすいよ!

合成抵抗

次は合成抵抗です。

公式はこちらです。

少し並列が難しいですが、まずは覚えましょう

抵抗が直列に接続されている場合(直列接続)
R[Ω] = R1 + R2
抵抗が並列に接続されている場合(並列接続)
1/R = 1/R1 + 1/R2
ここから、Rを求めます。
1/R = ( R1 + R2 ) ÷ ( R1 × R2 )
ここから逆数を取ります。
R[Ω] = ( R1 × R2 ) ÷ ( R1 + R2 )

たっちん
たっちん

2つの公式は確実に覚えておいてね!

この2つの式だけで確実に点数が稼げるね!

回答

合成抵抗R[Ω]=4[Ω]
電流I[A]=16[V] ÷ 4[Ω] = 4[A]

合成抵抗とオームの法則の公式を覚えているだけで、解くことができます。

よって、回答は「ハ.4A」となります。

周辺知識

もう一つだけ追加で覚えておいた方がよい知識があります。

たっちん
たっちん

関連する知識は一緒に暗記した方が覚えやすいので、一気に覚えてしまおう!

電力・電力量の公式は次の通りです。

オームの法則に出てきた「電圧[V]、電流[A]、抵抗[Ω]」を使って式を作ることができます。

基本の公式は次の通りです。

P[電力:W] = V[電圧:V] × I[電流:A]

この基本式以外にもオームの法則「V=I×R」を使えば、色々な式に変換できます。

チェックポイント

電力:P[W] = V × I = I2 × R = V2 ÷ R

電力量:W[W・s] = P[W] × t[秒:s]

すべて電力を求めることができます。

たっちん
たっちん

電力[W]に時間をかけ合わせることで電気をどの程度消費したかわかる「電力量」を求められるよ!

次の問題も周辺知識だけで十分に解けます。

問題

図のような回路で、8Ωの抵抗での消費電力[W]は。

選択肢

イ.200
ロ.800
ハ.1200
ニ.2000

解説

電気回路をみて解答方針を考えます。

今回は「合成抵抗を求める」⇒「回路全体の電流を求める」⇒「電力の公式に当てはめて」解答をだす、という方針で今回は進めます。

まずは合成抵抗を求めます。

R= ( 20 × 30 ) ÷ ( 20 + 30 ) + 8 = 12 + 8 = 20[Ω]

回路全体の電流を求めます。

I[A] = 200[V] ÷ 20[Ω] = 10A

8Ωの抵抗の電力は、電力の公式にあてはめます。

P[W] = I2 × R = 102[A] × 8[Ω] = 100[A] × 8[Ω] = 800[W]

よって答えは、「ロ.800[W]」となります。

たっちん
たっちん

基本の解き方にほぼ習って解けることがわかったね!

電線の許容電流と同じでオームの法則に関する問題も覚える量が少ない!まずはここから公式を暗記して確実に得点源にしよう!

最後に:オームの法則の解法ポイントを押さえて最短合格しよう!

ポイントをまとめておきます。

オームの法則の解法はほぼ1パターンで毎年出題されています。計算問題の中でもかなりおいしい問題です。ぜひ得点源になるように頑張ってください。

その他に出題傾向が高い問題は次の記事でまとめています。ぜひ読んで効率よく合格を目指してください。

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