第二種電気工事士 ELECTRICIAN CLASS 2
電気の計算は、電流・電圧・抵抗の3つの量の関係から始まります。オームの法則と、電線の抵抗が長さと太さで決まるしくみを学びます。
電気工事士の学科試験は、まず「電気がどう流れるか」という基礎から始まります。試験センターが示す範囲では、最初の科目「電気に関する基礎理論」に、電流・電圧・電力と電気抵抗、導体と絶縁体、交流の基礎、電気回路の計算が入っています。この講義では、すべての計算の土台になる3つの量と、オームの法則を学びます。
電流（でんりゅう）は、電線の中を電気が流れる量です。単位はアンペア〔A〕です。電圧（でんあつ）は、電流を流そうとする力で、2つの点の間の「電気の高さの差」と考えると分かりやすくなります。単位はボルト〔V〕です。電気抵抗（ていこう）は、電流の流れにくさです。単位はオーム〔Ω〕です。
計量単位令（けいりょうたんいれい）という政令は、1Ωを「1Aの直流の電流が流れる導体の2点間の直流の電圧が1Vであるときのその2点間の電気抵抗」と定めています。つまり、1Ωの抵抗に1Aを流すと、両端に1Vの電圧が現れます。これが次のオームの法則そのものです。
電流の向きは、電池や電源の＋極から出て、回路を通って－極へもどる向きと決められています。実際に金属の中を動いているのは負の電気をもつ電子（でんし）なので、電子は電流と逆の向きに動きます。試験では向きの約束を問われることがあるので、区別しておきましょう。
抵抗に流れる電流は、加えた電圧に比例し、抵抗に反比例します。これをオームの法則といい、式で書くと V = I × R です（V：電圧、I：電流、R：抵抗）。この式は次の3つの形で使います。
| 求めるもの | 式 | 使い方の例 |
|---|---|---|
| 電圧 V〔V〕 | V = I × R | 5Aが20Ωに流れると、V = 5 × 20 = 100V |
| 電流 I〔A〕 | I = V ÷ R | 100Vを50Ωに加えると、I = 100 ÷ 50 = 2A |
| 抵抗 R〔Ω〕 | R = V ÷ I | 100Vで4A流れると、R = 100 ÷ 4 = 25Ω |
抵抗の逆数をコンダクタンスといい、電流の流れやすさを表します。記号はG、単位はジーメンス〔S〕です。G = 1 ÷ R なので、4Ωの抵抗のコンダクタンスは0.25Sです。
電流をよく通す物質を導体（どうたい）、ほとんど通さない物質を絶縁体（ぜつえんたい）といいます。銅やアルミニウムなどの金属は導体で、電線の芯（導体部分）に使われます。ビニル（ポリ塩化ビニル）、ポリエチレン、ゴム、陶磁器、ガラスなどは絶縁体で、電線の被覆や、電線を支えるがいしに使われます。導体と絶縁体の中間の性質をもつものは半導体（はんどうたい）と呼ばれます。
同じ材料の電線なら、抵抗は長さに比例し、断面積に反比例します。材料ごとの電流の流れにくさを抵抗率（ていこうりつ）ρ（ロー）で表すと、R = ρ × L ÷ A（L：長さ、A：断面積）です。電線の断面は円なので、直径をDとすると A = π × D² ÷ 4 です。このため、抵抗は直径の2乗に反比例します。直径が2倍になると断面積は4倍、抵抗は4分の1です。
抵抗率の単位は、断面積をmm²、長さをmで表すときは Ω·mm²/m を使うと計算が楽になります。問題文に抵抗率が与えられたら、単位をそろえてから式に入れましょう。また、銅などの金属は、温度が上がると抵抗が大きくなる性質があります。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）、e-Gov法令検索「計量単位令」別表第一（電圧・電気抵抗・電力・電力量・周波数の単位の定義）（2026年10月16日確認）
直列・並列・直並列の回路をまとめて1つの抵抗にし、各部の電圧と電流を求める手順を身につけます。
実際の回路には、抵抗がいくつもつながっています。いくつかの抵抗を、同じ働きをする1つの抵抗に置きかえたものを合成抵抗（ごうせいていこう）といいます。合成抵抗が求められれば、オームの法則で回路全体の電流が分かり、各部の電圧と電流も順に求められます。
抵抗を1本の道のようにつなぐのが直列接続（ちょくれつせつぞく）です。どの抵抗にも同じ電流が流れます。合成抵抗は足し算で、R = R₁ + R₂ + R₃ + … です。電源の電圧は、各抵抗に抵抗の大きさに比例して分かれます（分圧）。たとえば20Ωと30Ωを直列にして100Vを加えると、電流は100 ÷ 50 = 2Aで、20Ωには40V、30Ωには60Vがかかります。
抵抗の両端をそれぞれまとめてつなぐのが並列接続（へいれつせつぞく）です。どの抵抗にも同じ電圧がかかります。合成抵抗は「逆数の和の逆数」で、1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + … です。2つだけなら、R = (R₁ × R₂) ÷ (R₁ + R₂)（積÷和）が便利です。同じ値の抵抗Rをn本並列にすると、合成抵抗はR ÷ nです。並列にすると、合成抵抗はつないだどの抵抗よりも小さくなります。
並列の各抵抗に流れる電流は、抵抗に反比例して分かれます（分流）。抵抗が小さい道ほど、電流が多く流れます。各電流は「かかっている電圧 ÷ その抵抗」で求めるのが確実です。
| 直列接続 | 並列接続 | |
|---|---|---|
| 共通になる量 | 電流 | 電圧 |
| 合成抵抗 | R₁ + R₂ + …（和） | 2つなら 積÷和、同じ値n本なら R÷n |
| 分かれる量 | 電圧（抵抗に比例） | 電流（抵抗に反比例） |
| 抵抗を1本追加すると | 合成抵抗は大きくなる | 合成抵抗は小さくなる |
直列と並列がまざった回路は、内側の並列部分から1つの抵抗にまとめるのが基本です。上の図では、まず並列のR₂（12Ω）とR₃（6Ω）を積÷和でまとめます。(12 × 6) ÷ (12 + 6) = 72 ÷ 18 = 4Ωです。これにR₁（4Ω）が直列なので、回路全体の合成抵抗は4 + 4 = 8Ωです。
電源から流れる電流は 24 ÷ 8 = 3A です。R₁にかかる電圧は 3 × 4 = 12V、並列部分にかかる電圧は残りの 24 − 12 = 12V です。R₂の電流は 12 ÷ 12 = 1A、R₃の電流は 12 ÷ 6 = 2A で、合計すると全体の電流3Aにもどります。最後にこの「合計がもどるか」を確かめると、計算ミスに気づけます。
図の問題では、線でつながっている点はすべて同じ電位（電気の高さ）と考えます。抵抗の両端が同じ点どうしにつながっていれば並列、1本の道の途中に順に並んでいれば直列です。迷ったら、つながっている点に名前を付けて、図を描き直すと分かりやすくなります。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）（2026年10月16日確認）
電気がする仕事の速さ（電力）と合計（電力量）、抵抗で出る熱（ジュール熱）を計算できるようにします。
電気は、電熱器では熱に、照明では光に、電動機では動きに変わります。このとき電気がする仕事の速さが電力（でんりょく）、ある時間にした仕事の合計が電力量（でんりょくりょう）です。電気料金や電線の発熱を考えるときにも、この2つが基本になります。
電力は電圧と電流の積で、P = V × I です。単位はワット〔W〕です。計量単位令では、1Wは1秒間に1ジュール〔J〕の仕事をする速さ（仕事率）に当たります。抵抗の回路では、オームの法則と組み合わせて次の形にもできます。
| 式 | 使う場面 |
|---|---|
| P = V × I | 電圧と電流が分かっているとき |
| P = I² × R | 電流と抵抗が分かっているとき（直列回路など電流が共通の場合） |
| P = V² ÷ R | 電圧と抵抗が分かっているとき（並列回路など電圧が共通の場合） |
P = V² ÷ R から、同じ抵抗に加える電圧が2倍になると電力は4倍、半分になると4分の1になることが分かります。たとえば「100V・500W」の電熱器の抵抗は、R = V² ÷ P = 10000 ÷ 500 = 20Ω です。電熱器の抵抗は変わらないとすると、この電熱器を50Vで使えば、電力は 50² ÷ 20 = 125W（500Wの4分の1）になります。
電力量は、電力に使った時間をかけたものです。電力1Wで1秒間に使う電力量が1J（ワット秒）です。家庭などでは時間の単位を「時間」にしたワット時〔Wh〕やキロワット時〔kWh〕を使います。計量単位令は、1Whをジュールの3,600倍と定めています。つまり 1kWh = 3,600kJ = 3.6MJ です。
たとえば消費電力800Wの機器を1日3時間、30日使うと、電力量は 0.8kW × 3h × 30 = 72kWh です。kWとhの単位をそろえてからかけ算するのがコツです。
抵抗に電流が流れると熱が出ます。この熱をジュール熱といい、その熱量は消費した電力量と同じで、H = I² × R × t〔J〕（tは秒）です。電熱器やアイロンはこの熱を利用しています。一方、電線の中でもジュール熱が出るため、細い電線に大きな電流を流すと電線が熱くなります。電線の太さに応じて流してよい電流（許容電流）が決められているのはこのためで、これは配線設計の章で学びます。
水の温度を上げるのに必要な熱量は、質量 × 比熱 × 温度の上がり幅で求めます。水の比熱は約4.2kJ/(kg·K)（1kgの水を1K＝1℃上げるのに約4.2kJ）です。電熱器の熱の一部はまわりに逃げるので、水に伝わる割合を効率で表します。必要な電力量 ＝ 水が受け取る熱量 ÷ 効率 です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）、e-Gov法令検索「計量単位令」別表第一（電圧・電気抵抗・電力・電力量・周波数の単位の定義）（2026年10月16日確認）
交流の大きさの表し方、コイルとコンデンサの働き、インピーダンスと力率を使った電力の計算を学びます。
電池のように向きと大きさが一定の電気を直流（ちょくりゅう）、家庭のコンセントのように向きと大きさが周期的に変わる電気を交流（こうりゅう）といいます。電灯や電気機器の多くは交流で動くので、交流の基本を理解することが電気工事の計算に欠かせません。
交流の電圧は、なめらかな波（正弦波）の形で変わります。1秒間にくり返す回数を周波数（しゅうはすう）といい、単位はヘルツ〔Hz〕です。1回のくり返しにかかる時間を周期Tといい、T = 1 ÷ f です。50Hzなら周期は0.02秒です。
交流の電圧は時々刻々と変わるので、ふだん「100V」などと言うときは実効値（じっこうち）を使います。実効値は、同じ抵抗で同じ電力（熱）を出す直流の値に当たります。計量単位令が交流の1Vを「消費される電力の一周期平均」で定めているのは、この考え方です。正弦波では、最大値 ＝ 実効値 × √2（√2 ≒ 1.41）なので、実効値100Vの交流の最大値は約141Vです。
交流の回路には、抵抗のほかにコイル（電線を巻いたもの）とコンデンサ（電気をためる部品）が出てきます。コイルとコンデンサは、交流の流れをさまたげる働きをもち、これをリアクタンス〔Ω〕といいます。
| 素子 | 流れにくさ | 周波数を高くすると | 電流と電圧の位相 |
|---|---|---|---|
| 抵抗R | 抵抗 R | 変わらない | 同じ（同相） |
| コイル L | 誘導性リアクタンス XL = 2πfL | 大きくなる | 電流が電圧より90°遅れる |
| コンデンサ C | 容量性リアクタンス XC = 1 ÷ (2πfC) | 小さくなる | 電流が電圧より90°進む |
リアクタンスの式から、コイルのリアクタンスは周波数に比例し、コンデンサのリアクタンスは周波数に反比例します。たとえば周波数が50Hzから60Hzになると、コイルのリアクタンスは1.2倍、コンデンサのリアクタンスは5/6倍（約0.83倍）になります。
抵抗とリアクタンスを合わせた交流での流れにくさをインピーダンスZ〔Ω〕といいます。抵抗とコイルの直列回路では、位相が90°ずれているので単純な足し算ではなく、Z = √(R² + X²)（直角三角形の斜辺）で求めます。R = 8Ω、X = 6Ωなら Z = √(64 + 36) = 10Ω です。
交流では、電圧×電流のすべてが仕事に使われるわけではありません。電圧×電流を皮相電力（ひそうでんりょく）S〔V·A〕、実際に消費される電力を有効電力P〔W〕、コイルなどと電源の間を行き来するだけの分を無効電力Q〔var〕といいます。有効電力の割合が力率（りきりつ）cosθで、P = V × I × cosθ です。3つの間には S² = P² + Q² の関係があります。
直列回路の力率は cosθ = R ÷ Z、抵抗とコイルの並列回路では、力率 ＝ 抵抗に流れる電流 ÷ 全体の電流 です。並列回路の全体の電流も、各電流の単純な和ではなく √(IR² + IL²) で求めます。抵抗だけの回路の力率は1（100%）です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）、e-Gov法令検索「計量単位令」別表第一（電圧・電気抵抗・電力・電力量・周波数の単位の定義）（2026年10月16日確認）
三相交流のY結線とΔ結線で、電圧・電流の関係と三相電力を計算し、1本が断線したときの変化も考えます。
工場の動力設備や、ビル・店舗の空調などの大きな機器には、三相交流（さんそうこうりゅう）が使われます。三相交流は、大きさが同じで、位相が120°ずつずれた3つの交流を組み合わせたものです。3本の電線で電力を送れるので、単相に比べて効率よく電力を送ることができ、電動機を回すのにも向いています。
三相の負荷（電気を使う側）のつなぎ方には、3つの負荷の一端を1点（中性点）にまとめるY結線（スター結線）と、3つの負荷を三角形につなぐΔ結線（デルタ結線）があります。電線と電線の間の電圧を線間電圧（せんかんでんあつ）、1つの負荷（相）にかかる電圧を相電圧、電線に流れる電流を線電流、1つの負荷に流れる電流を相電流といいます。試験で「三相200V」というときは、ふつう線間電圧のことです。
| Y結線 | Δ結線 | |
|---|---|---|
| 相電圧 | 線間電圧 ÷ √3 | 線間電圧と同じ |
| 線電流 | 相電流と同じ | 相電流 × √3 |
| 抵抗Rの負荷で線間電圧Vのとき | 線電流 ＝ (V ÷ √3) ÷ R | 相電流 ＝ V ÷ R、線電流 ＝ √3 × V ÷ R |
√3 ≒ 1.73 です。たとえば線間電圧200Vで、各相の抵抗が20ΩのY結線なら、相電圧は200 ÷ 1.73 ≒ 115.5V、線電流は 115.5 ÷ 20 ≒ 5.8A です。同じ抵抗をΔ結線にすると、相電流は 200 ÷ 20 = 10A、線電流は 10 × 1.73 ≒ 17.3A になります。
三相の消費電力は、1相分の電力の3倍です。線間電圧V、線電流I、力率cosθで表すと、Y結線でもΔ結線でも P = √3 × V × I × cosθ になります。抵抗だけの負荷では力率は1です。
抵抗負荷なら「1相の電力 × 3」で考えると確実です。上の例では、Y結線は1相 115.5² ÷ 20 ≒ 667W の3倍で約2kW、Δ結線は1相 200² ÷ 20 = 2,000W の3倍で6kWです。同じ抵抗を同じ電源につなぐと、Δ結線の電力はY結線の3倍になります。
三相3線式で電線が1本切れると、残りの2本の間（線間電圧V）に負荷がつながった単相の回路になります。抵抗負荷では、Y結線なら2つの抵抗の直列（2R）にVがかかるので電力は V² ÷ 2R、Δ結線なら R と 2R の並列にVがかかるので電力は V²/R + V²/2R = 1.5 × V²/R です。どちらも断線前の電力（Y：V²/R、Δ：3V²/R）の2分の1になります。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）、電気技術者試験センター「第一種電気工事士 学科試験のポイント」（第一種でも「電気に関する基礎理論」が試験科目）（2026年10月16日確認）
20Ωの抵抗に100Vの直流電圧を加えた。流れる電流は何Aか。
I = V ÷ R = 100 ÷ 20 = 5A です。80Aは電圧から抵抗を引いた値、120Aは足した値、2,000Aはかけた値（V × R）で、いずれもオームの法則の式になっていません。電流を求めるときは「電圧 ÷ 抵抗」です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
40Ωの抵抗に3Aの電流が流れている。抵抗の両端の電圧は何Vか。
V = I × R = 3 × 40 = 120V です。0.075Vは I ÷ R（3 ÷ 40）、13.3Vは R ÷ I（40 ÷ 3）と割ってしまった値、43Vは電流と抵抗を足した値です。電圧は「電流 × 抵抗」です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
同じ材料の電線で、長さを2倍、直径を2倍にした。電線の抵抗はもとの何倍になるか。
抵抗は長さに比例し、断面積（直径の2乗）に反比例します。2 ÷ 2² = 2/4 = 1/2倍です。1/4倍は長さの変化を入れ忘れた値、1倍は直径に比例すると考えた誤り（2 ÷ 2）、2倍は直径の変化を無視した値です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
直径1.6mm、長さ100mの銅線の抵抗は約何Ωか。ただし、銅の抵抗率は0.0172Ω·mm²/m、円周率は3.14とする。
断面積 A = π × D² ÷ 4 = 3.14 × 1.6² ÷ 4 ≒ 2.01mm²。R = ρ × L ÷ A = 0.0172 × 100 ÷ 2.01 ≒ 0.86Ω です。0.21Ωは直径1.6mmを半径として計算した値、0.43Ωは断面積を π × D² ÷ 2 と、4ではなく2で割ってしまった値、0.67Ωは断面積を D²（2.56mm²）としてπ/4を忘れた値です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
次のうち、絶縁体（電流をほとんど通さない物質）として電線の被覆に使われるものはどれか。
ポリ塩化ビニル（ビニル）は絶縁体で、電線やケーブルの被覆に広く使われます。銅とアルミニウムは電流をよく通す導体で、電線の芯（導体）に使われます。鉄も金属なので導体です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
銅線などの金属の電気抵抗と温度の関係について、正しいものはどれか。
銅などの金属は、温度が上がると抵抗が大きくなる性質があります。したがって「温度が上がると小さくなる」「温度が下がると大きくなる」は逆の内容です。「変わらない」も誤りで、金属の抵抗は温度で変化します。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
抵抗が4Ωの導体のコンダクタンスは何Sか。
コンダクタンスは抵抗の逆数で、G = 1 ÷ R = 1 ÷ 4 = 0.25S（ジーメンス）です。4Sは抵抗の値をそのまま書いたもの、2Sは平方根をとったもの、16Sは2乗したもので、いずれも逆数ではありません。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
直流回路の電流の向きと電子の動きについて、正しいものはどれか。
電流の向きは、電源の＋極から出て回路を通り－極へもどる向きと決められています。金属の中を実際に動くのは負の電気をもつ電子なので、電子は電流と逆向き（－極側から＋極側へ）に動きます。「電子は電流と同じ向き」「電流は－極から出る」「電子は＋極から出る」は、いずれもこの約束と逆です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
10Ω、20Ω、30Ωの3つの抵抗を直列に接続した。合成抵抗は何Ωか。
直列の合成抵抗は和なので、10 + 20 + 30 = 60Ω です。5.5Ωは並列として計算した値（1/10 + 1/20 + 1/30 の逆数）、20Ωは平均、6,000Ωはかけ算した値です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
6Ωと3Ωの抵抗を並列に接続した。合成抵抗は何Ωか。
2つの並列は「積÷和」で、(6 × 3) ÷ (6 + 3) = 18 ÷ 9 = 2Ω です。並列の合成抵抗は、小さいほうの抵抗（3Ω）よりも小さくなります。9Ωは直列の値、4.5Ωは平均、18Ωは積だけで和で割り忘れた値です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
30Ωの抵抗3本を並列に接続した。合成抵抗は何Ωか。
同じ値の抵抗Rをn本並列にすると、合成抵抗は R ÷ n です。30 ÷ 3 = 10Ω。90Ωは直列の値、30Ωは1本分のまま、3.3Ωは30を3で2回割った値です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
図の回路で、電源から流れる電流は何Aか。
R₂とR₃の並列は (12 × 6) ÷ (12 + 6) = 4Ω。これにR₁の4Ωが直列なので、合成抵抗は8Ωです。電流は 24 ÷ 8 = 3A。1.1Aは3つを全部直列（22Ω）とした値、2AはR₃だけの電流、1AはR₂だけの電流で、全体の電流ではありません。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
図の回路で、抵抗R₃に流れる電流は約何Aか。
並列部分は (6 × 3) ÷ (6 + 3) = 2Ω、全体は 6 + 2 = 8Ω で、電流は 40 ÷ 8 = 5A。並列部分の電圧は 5 × 2 = 10V なので、R₃の電流は 10 ÷ 3 ≒ 3.3A です。1.7AはR₂の電流（10 ÷ 6）、2.5Aは5Aを半分ずつ分けた誤り、5.0Aは全体の電流です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
20Ωと30Ωの抵抗を直列にし、100Vの直流電圧を加えた。20Ωの抵抗にかかる電圧は何Vか。
電流は 100 ÷ (20 + 30) = 2A、20Ωの電圧は 2 × 20 = 40V です。直列では電圧は抵抗に比例して分かれます（100 × 20/50）。60Vは30Ωの電圧、50Vは半分ずつと考えた誤り、100Vは並列のときの考え方です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
4Ωと4Ωを直列にした組と、2Ωと6Ωを直列にした組を、並列に接続した。全体の合成抵抗は何Ωか。
各組は 4 + 4 = 8Ω、2 + 6 = 8Ω。8Ωどうしの並列なので 8 ÷ 2 = 4Ω です。16Ωは全部を直列にした値、8Ωは1組分のまま、0.86Ωは4つの抵抗をすべて並列にした値です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
同じ抵抗Rを4本用意した。4本すべてを直列にしたときの合成抵抗は、4本すべてを並列にしたときの何倍か。
直列は 4R、並列は R ÷ 4 なので、4R ÷ (R/4) = 16倍 です。一般に、同じ抵抗n本では直列は並列の n² 倍になります。4倍は直列の値をRと比べたもの、8倍は 4 × 2 とした誤り、64倍は 4³ とした誤りです。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
定格が100V・500Wの電熱器の抵抗は何Ωか。
P = V² ÷ R より、R = V² ÷ P = 100² ÷ 500 = 10,000 ÷ 500 = 20Ω です。5Ωは P ÷ V（500 ÷ 100）を抵抗と取り違えた値（実際は電流5A）、0.2Ωは V ÷ P、50,000Ωは V × P です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
4Ωの抵抗に5Aの電流が流れている。この抵抗で消費される電力は何Wか。
P = I² × R = 5² × 4 = 25 × 4 = 100W です。20Wは I × R（これは電圧20V）、25Wは I² だけで抵抗をかけ忘れた値、80Wは I × R² としてしまった値です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
消費電力1kWの電熱器を2時間使用した。消費した電力量は何kJか。
電力量は 1kW × 2h = 2kWh。1kWh = 3,600kJ なので 2 × 3,600 = 7,200kJ です。3,600kJは1時間分、2,000kJは1kW × 2h をそのままkJとした誤り、120kJは時間を分（120分）にして秒に直さなかった誤りです。
根拠：e-Gov法令検索「計量単位令」別表第一（電圧・電気抵抗・電力・電力量・周波数の単位の定義）、電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）
抵抗の値が変わらない電熱器に加える電圧を、もとの1/2にした。消費電力はもとの何倍になるか。
P = V² ÷ R なので、電圧が1/2になると電力は (1/2)² = 1/4倍 です。1/2倍は電力が電圧に比例すると考えた誤り（電流も同時に1/2になることを忘れている）、1倍・2倍は式と合いません。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
消費電力1.5kWの電熱器で、水10kgを20℃から80℃まで温めたい。電熱器の効率を80%、水1kgを1K上げるのに必要な熱量を4.2kJとすると、かかる時間は約何分か。
水が受け取る熱量は 10 × 4.2 × (80 − 20) = 2,520kJ。効率80%なので、必要な電力量は 2,520 ÷ 0.8 = 3,150kJ。1.5kW = 1.5kJ/秒なので、時間は 3,150 ÷ 1.5 = 2,100秒 = 35分 です。28分は効率を考えなかった値、22分は効率で割らずにかけた値、53分は消費電力を1kWとして計算した値です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
同じ抵抗値の電熱線2本を、100Vの電源に並列に接続したときの消費電力は、直列に接続したときの何倍か。
抵抗をRとすると、直列は合成抵抗2Rで電力 V² ÷ 2R、並列は R/2 で電力 V² ÷ (R/2) = 2V²/R。比は 2 ÷ (1/2) = 4倍 です。2倍は本数の比だけを考えた誤り、1/2倍・1/4倍は直列と並列を逆にした値です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
10Ωの抵抗に2Aの電流を5分間流した。発生する熱量は何kJか。
H = I² × R × t = 2² × 10 × (5 × 60) = 4 × 10 × 300 = 12,000J = 12kJ です。6kJは電流を2乗しなかった値（2 × 10 × 300 = 6,000J）、0.2kJは時間を秒に直さず5のまま計算した値（2² × 10 × 5 = 200J）、0.1kJは2乗も秒への換算もしなかった値（2 × 10 × 5 = 100J）です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
消費電力800Wの機器を1日3時間、30日間使用した。この間の電力量は何kWhか。
0.8kW × 3h × 30日 = 72kWh です。72,000kWhはWをkWに直さなかった値（正しくは72,000Wh）、2.4kWhは1日分、24kWhは日数を10日分しか数えなかった値です。単位をkWとhにそろえてからかけ算します。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
実効値100Vの正弦波交流電圧の最大値は約何Vか。
正弦波では 最大値 ＝ 実効値 × √2 なので、100 × 1.41 ≒ 141V です。173Vは √3 をかけた値で、三相の線間電圧と相電圧の関係と混同しています。200Vは2倍した誤り、283Vは最大値の2倍（波の山から谷までの幅）です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
周波数50Hzの交流の周期は何秒か。
周期は周波数の逆数で、T = 1 ÷ f = 1 ÷ 50 = 0.02秒 です。50秒は周波数をそのまま秒とした誤り、0.2秒・0.002秒は桁を誤った値です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
コイルに加える交流電圧の大きさを変えずに、周波数を50Hzから60Hzにした。コイルの誘導性リアクタンスはもとの何倍になるか。
誘導性リアクタンスは X<sub>L</sub> = 2πfL で周波数に比例するので、60 ÷ 50 = 1.2倍 です。約0.83倍（50/60）はコンデンサのリアクタンスの変化、1倍は周波数の影響を受けないとした誤り、1.44倍は2乗に比例するとした誤りです。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
抵抗8Ωと誘導性リアクタンス6Ωのコイルを直列に接続し、100Vの交流電圧を加えた。回路の消費電力は何Wか。
インピーダンス Z = √(8² + 6²) = 10Ω、電流は 100 ÷ 10 = 10A。電力を消費するのは抵抗だけなので、P = I² × R = 10² × 8 = 800W です。1,000Wは皮相電力（100V × 10A）、600Wはリアクタンスで計算した無効電力の値（10² × 6、単位は本来var）、1,400Wは有効電力800Wと無効電力600varを単純に足した誤りです（電力は足し算できず、S² = P² + Q² の関係です）。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
抵抗12Ωと誘導性リアクタンス16Ωのコイルを直列に接続した回路の力率は何%か。
Z = √(12² + 16²) = √400 = 20Ω、力率は R ÷ Z = 12 ÷ 20 = 0.6、つまり60%です。75%は R ÷ X（12 ÷ 16）、80%は X ÷ Z（16 ÷ 20、これは sinθ）、43%は R ÷ (R + X) と単純に足した誤りです。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
100Vの交流電源に、抵抗と誘導性リアクタンスのコイルを並列に接続した。抵抗に4A、コイルに3Aの電流が流れるとき、電源から流れる電流は何Aか。
抵抗の電流とコイルの電流は位相が90°ずれているので、全体の電流は √(4² + 3²) = √25 = 5A です。7Aは単純に足した値で位相のずれを考えていません。12Aはかけた値、25Aは2乗の和の平方根をとり忘れた値です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
200Vの単相交流回路に10Aの電流が流れ、力率は0.8である。消費電力は何Wか。
P = V × I × cosθ = 200 × 10 × 0.8 = 1,600W です。2,000Wは力率をかけていない皮相電力〔V·A〕、2,500Wは力率で割った誤り、1,200Wは cosθ ではなく sinθ（0.6）をかけた値で、これは無効電力〔var〕に当たります。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
交流回路の電流と電圧の位相などについて、正しいものはどれか。
コイルだけの回路では、電流は電圧より90°遅れます。抵抗だけの回路では電流と電圧は同相（ずれがない）なので「90°進む」は誤り。コンデンサだけの回路では電流は90°進むので「遅れる」は誤り。容量性リアクタンスは 1 ÷ (2πfC) で周波数に反比例するので、周波数を高くすると小さくなります。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
100Vの単相交流回路に20Aの電流が流れ、力率は0.6である。無効電力は何kvarか。
皮相電力 S = 100 × 20 = 2,000V·A = 2.0kV·A、有効電力 P = 2.0 × 0.6 = 1.2kW。S² = P² + Q² より Q = √(2.0² − 1.2²) = √2.56 = 1.6kvar です（sinθ = 0.8 なので 2.0 × 0.8 としても同じ）。1.2は有効電力、2.0は皮相電力、0.8は sinθ の値そのもので、いずれも無効電力ではありません。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
図のように、20Ωの抵抗3個をY結線にした負荷を、線間電圧200Vの三相交流電源に接続した。線電流は約何Aか。
Y結線の相電圧は 200 ÷ √3 ≒ 115.5V。線電流は相電流と同じで、115.5 ÷ 20 ≒ 5.8A です。10Aは線間電圧200Vをそのまま抵抗にかけた値（Δ結線の相電流）、17.3AはΔ結線の線電流、3.3Aは200を3で割った誤りです。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
図のように、20Ωの抵抗3個をΔ結線にした負荷を、線間電圧200Vの三相交流電源に接続した。線電流は約何Aか。
Δ結線では各抵抗に線間電圧200Vがかかるので、相電流は 200 ÷ 20 = 10A。線電流は相電流の√3倍で、10 × 1.73 ≒ 17.3A です。10Aは相電流、5.8AはY結線の線電流、3.3Aは200を3で割ってから抵抗で割った誤りです。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
20Ωの抵抗3個をΔ結線にし、線間電圧200Vの三相交流電源に接続した。全体の消費電力は何kWか。
Δ結線では1相の抵抗に200Vがかかるので、1相の電力は 200² ÷ 20 = 2,000W。3相分で 6,000W = 6kW です。2kWは1相分だけ（またはY結線の場合の全体）、3.5kWは2kWに√3をかけた誤り、10.4kWは6kWに√3をかけた誤りです。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
線間電圧200Vの三相3線式で、三相負荷の線電流が30A、力率が0.85である。消費電力は約何kWか。
P = √3 × V × I × cosθ = 1.73 × 200 × 30 × 0.85 ≒ 8,830W、約8.8kWです。5.1kWは√3を忘れた値（200 × 30 × 0.85）、10.4kWは力率をかけ忘れた値、15.3kWは√3ではなく3をかけた値です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
抵抗負荷をΔ結線にした三相3線式回路で、電源側の電線1本が断線した。負荷全体の消費電力は、断線前の何倍になるか。
断線すると、残りの2本の間（線間電圧V）に、1つの抵抗Rと、2つの抵抗の直列（2R）が並列につながった回路になります。電力は V²/R + V²/2R = 1.5V²/R。断線前は 3V²/R なので、1.5 ÷ 3 = 1/2倍 です。2/3倍は「3つの抵抗のうち2つが残る」と考えた誤り、1/3倍は「1相分だけ残る」と考えた誤り、1倍は影響がないとした誤りです。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
同じ値の抵抗3個を、同じ線間電圧の三相電源に接続する。Δ結線にしたときの消費電力は、Y結線にしたときの何倍か。
Y結線では各抵抗に V/√3 がかかるので電力は 3 × (V/√3)² ÷ R = V²/R。Δ結線では各抵抗に V がかかるので 3V²/R。比は3倍です。√3倍は電圧の比（√3倍）だけを考えた誤り、1倍はつなぎ方で電力は変わらないとした誤り、1/3倍は逆にした値です。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
三相交流のY結線の負荷について、正しいものはどれか。
Y結線では、線間電圧 ＝ 相電圧 × √3、線電流 ＝ 相電流 です。「線間電圧が相電圧と等しく、線電流が√3倍」はΔ結線の関係です。「3倍」は√3との取り違え、「どちらも√3倍」はY結線とΔ結線の関係を混ぜた誤りです。
根拠：電気技術者試験センター「第二種電気工事士 学科試験のポイント」（試験科目「電気に関する基礎理論」：電流・電圧・電力及び電気抵抗、導体及び絶縁体、交流電気の基礎概念、電気回路の計算）。物理の基本法則による計算
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※ 解説は学習用の情報提供です。試験の実施方法・出題範囲・合格基準は、必ず電気技術者試験センターの公式発表をご確認ください。
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