端子aから30Ωを経て節点pに至る。
令和7年度 上期 第二種電気工事士 学科 問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。

選択肢
解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
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解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
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pから上側の30Ω(水平)と、これに並列なスイッチS1が、ともに節点qへ接続している(S1は上側30Ωを短絡する位置にある)。節点qからは縦方向の30Ωが下部の共通線(端子b)へ、また右側の30ΩとスイッチS2が直列で同じく端子bへ接続している。S1を閉じるとp-q間の上側30Ωは短絡されて0Ωとなる。S2を開くと右側30Ωの枝には電流が流れない。したがってq-b間は縦の30Ωのみが導通し30Ωとなる。よってa-b間の合成抵抗=30Ω(a-p)+0Ω(p-q、S1短絡)+30Ω(q-b、縦抵抗)=60Ω。
各選択肢の解説
- ア
45
45Ωは、S1を閉じたまま、本問とは異なりS2も閉じたと仮定した場合の値である。p-q間はS1短絡で0Ω、q-b間は縦30Ωと右30Ω(S2経由)が並列となり30Ω∥30Ω=15Ω。合計30+0+15=45となるが、本問の条件(S2開)には該当しない。
- イ
60
a-p間の30Ωに、S1閉によって短絡されたp-q間(0Ω)、およびS2開により縦30Ωのみが導通するq-b間(30Ω)を加算した60Ωが、本問の条件で正しい合成抵抗である。
- ウ
75
75Ωは、本問とは異なりS1を開いたままS2を閉じたと仮定した場合の値である。p-q間はS1が開いているため上側30Ωのみが導通し30Ω、q-b間は縦30Ωと右30Ω(S2経由)の並列で15Ω。合計30+30+15=75となるが、本問の条件(S1閉)には該当しない。
- エ
120
120Ωは、回路中の4つの30Ω抵抗をすべて単純に直列加算した値(30×4)である。S1・S2をどのように開閉してもこの値にはならず(例えばS1・S2ともに開のときは30+30+30=90Ω)、スイッチの状態による短絡・開放を考慮できていない誤答である。
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