ジュール熱の式Q=I²Rt(t:秒)を用いる。
令和6年度 上期 第二種電気工事士 学科 問3
難度
やや易
電線の接続不良により,接続点の接触抵抗が0.2Ωとなった。この電線に15Aの電流が流れると,接続点から1時間に発生する熱量[kJ]は。ただし,接触抵抗の値は変化しないものとする。
選択肢
解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
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電流I=15A,接触抵抗R=0.2Ω,時間t=1時間=3600秒。Q=15²×0.2×3600=225×0.2×3600=45×3600=162000J=162kJ。
各選択肢の解説
- ア
11
11kJは,電流を2乗する式Q=I²Rtを用いるべきところを誤って2乗せずQ=IRt(15×0.2×3600=10800J≒10.8kJ)として計算してしまった場合に生じ得る値と考えられる。四捨五入すると11に近い。
- イ
45
45kJは,消費電力(瞬時値)P=I²R=15²×0.2=45[W]までは正しく求めたものの,これに時間(1時間=3600秒)を掛けて熱量に変換することを忘れ,45Wの数値をそのままkJとして扱ってしまった場合に生じ得る値と考えられる。
- ウ
72
72kJは、電流を15Aではなく10Aとして代入すると10²×0.2×3600=72,000Jとなる値。問題文の電流15Aなら162kJなので一致しない。
- エ
162
正しい手順(Q=I²Rt=15²×0.2×3600=162000J=162kJ)で得られる値であり,これが公式正答である。
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