第一種電気工事士は、一般財団法人 電気技術者試験センターが実施する国家資格で、第二種電気工事士より扱える範囲が広く、高圧・大規模な自家用電気工作物の工事にも従事できる点が最大の特徴です。試験は筆記(学科)試験と技能試験の2段階で構成され、学科試験に合格した人が技能試験に進みます。学科の出題範囲は、オームの法則などの電気の基礎理論から、配電理論・配電設計、電気応用・電気機器、高圧受電設備、施工方法、検査方法、保安法令、配線図・単線結線図まで幅広く及びます。本記事は学科(筆記)対策の問題集を軸に、各分野の学習ポイント、試験の全体像、学習スケジュールのモデルケースまでを具体的に解説します。
第一種電気工事士とは
第一種電気工事士は、電気工事士法にもとづく国家資格です。第二種電気工事士が一般用電気工作物(一般住宅や小規模店舗など)を対象とするのに対し、第一種は最大電力500kW未満の自家用電気工作物、つまり高圧で受電するビル・工場・大型施設などの電気工事にも従事できます。高圧設備を扱う分だけ求められる知識の範囲が広く、責任も大きくなるのが第二種との大きな違いです。
取得するメリットは大きく3つあります。1つ目は、扱える工事の範囲が広がり、ビル・工場・商業施設など高圧受電設備を持つ現場でも活躍できるようになること。2つ目は、電気工事の現場で専門性を客観的に証明でき、キャリアの幅が広がること。3つ目は、高圧設備の保安に関わる体系的な知識が身につき、安全管理の理解が深まることです。なお、免状の交付には所定の実務経験などの要件があるため、詳細は電気技術者試験センターの公式情報で確認してください。
試験の基本情報
- 実施団体:一般財団法人 電気技術者試験センター
- 資格の種類:国家資格(電気工事士法にもとづく)
- 試験の構成:筆記(学科)試験と技能試験の2段階
- 学科試験の形式:四肢択一のマークシート方式
- 試験時間・日程:年度により変わるため公式サイトで要確認
- 受験手数料:改定されることがあるため公式サイトで要確認
- 合格基準:学科・技能とも所定の基準を満たすこと(詳細は公式情報で要確認)
- 難易度:★★★★☆(やや難)
第一種電気工事士は、まず学科試験を突破し、次に技能試験で実際の配線・器具接続の技術を評価される2段階構成です。本アプリ・本記事が扱うのは学科(筆記)対策で、知識の土台を固める部分にあたります。試験日程・受験手数料・合格基準などは年度により変わることがあるため、申し込み前に必ず電気技術者試験センターの公式情報を確認してください。
学科試験の出題範囲8分野と対策の目安
第一種電気工事士の学科試験は、大きく8つの分野に分けて対策できます。ケンテイラボに収録している第一種電気工事士(学科)対策311問を分野別に集計すると、収録数は以下のようになります。分野ごとに問題の性質(計算中心か暗記中心か)が異なるため、比重の置き方を意識すると効率的です。
- ① 電気の基礎理論(計算):38問
- ② 配電理論・配電設計:38問
- ③ 電気応用・電気機器・材料工具:38問
- ④ 高圧受電設備:40問
- ⑤ 電気工事の施工方法:44問
- ⑥ 検査方法・発電送電変電:40問
- ⑦ 電気工作物の保安法令:33問
- ⑧ 配線図・複線図・高圧単線結線図:40問
- 合計:311問
計算が中心となる①電気の基礎理論と②配電理論、暗記が中心となる④高圧受電設備・⑤施工方法・⑦保安法令、そして①〜⑦の知識を図面で総合する⑧配線図・単線結線図という構成です。計算が苦手なら①②を早めに固め、暗記分野は繰り返し演習で定着させる。この「計算は早めに、暗記は反復で」という組み立てが基本戦略になります。
分野別の学習ポイント
① 電気の基礎理論(計算)
合成抵抗・静電容量・インダクタンス・力率・三相交流など、以降の分野の計算にも直結する土台の分野です。公式を丸暗記するのではなく、直列・並列の合成則や√3が出てくる理由を理解しておくと応用が利きます。本分野は38問を収録しています。
- オームの法則と合成抵抗:直列は和、並列は積÷和が基本
- 静電容量・静電エネルギー:Q=CV、W=1/2CV²
- コイルとリアクタンス:誘導性XL=2πfL、容量性XC=1/2πfC
- インピーダンス:Z=√(R²+X²) の直角三角形イメージで捉える
- 力率と電力:有効電力P=Scosθ、三相電力P=√3VIcosθ
- 三相交流:Y結線・Δ結線の電圧・電流の√3倍関係と等価変換
② 配電理論・配電設計
単相2線式・単相3線式・三相3線式といった配電方式ごとの電圧降下・電力損失の計算と、需要率・負荷率・不等率などの配電設計指標を扱う分野です。方式ごとに係数(2倍・√3・3倍)が変わる点を整理して覚えるのが失点防止のコツです。本分野は38問を収録しています。
- 電圧降下:単相2線式はv=2Ir、三相3線式はv=√3I(rcosθ+xsinθ)
- 電力損失:単相2線式PL=2I²r、三相3線式PL=3I²r
- 需要率・負荷率・不等率:定義と一般的な大小関係を整理
- 力率改善:進相コンデンサで無効電力を減らす目的と効果
- 幹線・分岐:過電流遮断器の施設位置(3m・8m・許容電流35%)
- 架空配電:たるみD=wS²/8T、支線張力の考え方
③ 電気応用・電気機器・材料工具
照明(LED・ハロゲン電球・照度計算)や電熱・電動機の出力計算に加え、変圧器・三相誘導電動機・同期発電機・蓄電池・整流回路など幅広い電気機器を扱う分野です。計算問題と用語・器具の知識問題が混在するため、公式暗記と器具の役割理解を両輪で進めるのが得点のコツです。本分野は38問を収録しています。
- 照明:照度E=I/r²、JIS照度基準の推奨値
- 電熱・電動機:発生熱量・熱効率・巻上機や揚水ポンプの出力計算
- 変圧器:鉄損と銅損、並行運転の条件、V結線、百分率インピーダンス
- 三相誘導電動機:同期速度Ns=120f/p、すべり、回転方向の変更
- 蓄電池・整流回路:鉛蓄電池とアルカリ蓄電池、平滑回路・インバータ
- 材料・工具:絶縁材料の耐熱クラス、電磁開閉器やリモコンリレーの用途
④ 高圧受電設備
キュービクル式高圧受電設備を中心に、CB形とPF・S形の違いや設備容量制限、主遮断装置の構成を学ぶ、第一種ならではの分野です。機器名と略号、その目的をセットで押さえることが重要です。本分野は40問を収録しています。
- キュービクル式:金属製箱内に機器一式を収めた受電設備
- CB形とPF・S形:主遮断装置の違いと設備容量制限
- GR付PAS:波及事故を防ぐ地絡継電装置付き高圧交流負荷開閉器
- 断路器(DS):無負荷でのみ開閉し、通電時の開閉は禁止
- 高圧交流真空電磁接触器などの開閉機器の役割
- 計器用変成器:計測のために電圧・電流を変換する機器
⑤ 電気工事の施工方法
金属管工事・ケーブル工事・金属可とう電線管工事などについて、施設できる場所・使用できる電線・支持点間距離・接地工事の種類を扱う、収録数44問と本検定で最多の分野です。場所と工法・接地の対応表を作って覚えると効率的です。本分野は44問を収録しています。
- 施設場所:湿気の多い場所・可燃性ガスのある場所などで使える工事
- 接地工事:使用電圧300V以下・超過による接地工事の区分
- 接地工事の省略:どんな条件で省略できるかを整理
- 支持点間距離:ケーブル工事などの取り付け間隔の上限
- 使用電線:金属管工事で使える電線・使えない電線
- 可とう性が必要な部分に用いる部材(可とう電線管など)
⑥ 検査方法・発電送電変電
使用電圧に応じた絶縁抵抗値の最小限度や漏えい電流による判定を中心に、高圧受電設備の使用前自主検査・月次点検・年次点検、作業接地の取付け・取外し手順を扱う分野です。絶縁抵抗値は区分ごとに基準値が決まっているため、数値の暗記が得点に直結します。本分野は40問を収録しています。
- 絶縁抵抗値:対地電圧の区分ごとの最小限度を暗記する
- 漏えい電流:低圧屋内配線の絶縁性能判定の許容最大値
- 使用前自主検査・月次点検・年次点検の項目の違い
- 作業接地:取付け・取外しの正しい手順(順序を間違えない)
- 発電・送電・変電の基礎知識
- 検査に用いる測定器と測定の考え方
⑦ 電気工作物の保安法令
電気事業法・電気工事士法・電気工事業法・電気用品安全法など、電気工作物に関わる保安法令を扱う分野です。似た資格の作業範囲を混同しやすいので、「誰が何をできるか」を比較しながら覚えるのが効果的です。本分野は33問を収録しています。
- 電圧区分:低圧・高圧・特別高圧の区分(交流・直流)
- 一般用電気工作物の調査に関する規定
- 第一種電気工事士が従事できる作業範囲と免状の扱い
- 認定電気工事従事者・特種電気工事資格者の作業範囲
- 第一種の資格だけでは従事できない作業の区別
- 電気事業法・電気工事士法・電気用品安全法などの位置づけ
⑧ 配線図・複線図・高圧単線結線図
高圧受電設備の単線結線図を読み解く力を問う、仕上げの分野です。ZCT・CT・VT・VCTなどの図記号・略号と機器の役割の対応が中心テーマになります。①〜⑦で学んだ知識を図面上で総合的に確認します。本分野は40問を収録しています。
- 地絡検出:地絡事故を検出し負荷開閉器を開放する仕組み
- 零相変流器(ZCT)・変流器(CT)・計器用変圧器(VT)の役割
- 電力需給用計器用変成器(VCT)の位置づけ
- 断路器の操作手順を図面上で確認する
- 変流器の一次・二次電流比の計算
- 電力量計への配線本数の数え方
勉強スケジュールのモデルケース
第一種電気工事士の学科は範囲が広く、計算と暗記の両方が必要です。電気の基礎知識がある方(第二種取得者など)なら比較的短期間、まったくの初学者なら腰を据えた学習が必要になります。以下の3パターンから自分に合うものを選んでください。
【第二種取得者・短期集中】1日1〜1.5時間
- 前半:①②の計算分野を復習し、第一種で新出の公式・係数に慣れる
- 中盤:④高圧受電設備・⑧単線結線図など、第一種で比重が増す分野を重点学習
- 後半:⑤施工方法・⑦保安法令を反復演習し、全分野を通しで確認
第二種の知識がある方向け。共通する基礎は素早く復習し、高圧受電設備・単線結線図・保安法令など第一種特有の比重が大きい分野に時間を振り分けるのが効率的です。
【1ヶ月標準コース】1日1時間前後
- 1週目:①電気の基礎理論と②配電理論の計算を集中的に固める
- 2週目:③電気機器・材料工具と④高圧受電設備の用語・略号を整理
- 3週目:⑤施工方法・⑥検査方法の数値・条件を暗記
- 4週目:⑦保安法令と⑧単線結線図を仕上げ、全分野の演習で弱点を確認
標準的なコース。1日1時間×30日=合計30時間程度。計算分野を最初に固めると、その後の機器・受電設備・単線結線図の理解がスムーズになります。
【じっくりコース】1日30〜40分
- 1〜2週目:①②の計算を音読・手計算しながら丁寧に理解する
- 3〜4週目:③④の電気機器と高圧受電設備を略号とセットで整理
- 5〜6週目:⑤⑥の施工・検査の数値条件を対応表にまとめる
- 7週目:⑦保安法令の作業範囲を比較しながら暗記
- 8週目:⑧単線結線図の演習+全分野の総復習
電気の基礎に不慣れな初学者向け。1日30〜40分×8週間で、計算から法令・図面まで無理なく積み上げられます。専門用語と略号が多いので、長期分散で繰り返し触れることが定着につながります。
効率的な学習ステップ
ステップ1:計算分野を最初に固める(所要1〜2週間)
①電気の基礎理論と②配電理論の公式・係数を最初に押さえます。合成抵抗・インピーダンス・力率・三相の√3、電圧降下や電力損失の係数(2倍・√3・3倍)は、後の機器計算や単線結線図の計算でも使う土台です。手を動かして計算する習慣をつけましょう。
ステップ2:高圧設備の略号を機能とセットで覚える(所要2週間)
④高圧受電設備と⑧単線結線図は、第一種の山場です。GR付PAS・DS・ZCT・CT・VT・VCTといった略号は、「何のための機器か」という機能とセットで覚えると混同しにくくなります。単線結線図の図記号と実機のイメージを結びつけましょう。
ステップ3:施工・検査・法令の数値と条件を暗記(所要2週間)
⑤施工方法・⑥検査方法・⑦保安法令は暗記が中心です。接地工事の区分、絶縁抵抗値の最小限度、作業範囲などは、対応表にまとめて繰り返し見返すのが効率的です。数値・条件は問題演習を通じて定着させましょう。
ステップ4:問題演習で実力を確認(所要1週間)
知識が一通り入ったら、分野別の演習で理解度を測定します。計算分野は解法が身についているか、暗記分野は数値・条件を正確に思い出せるかを確認しましょう。ケンテイラボの第一種電気工事士(学科)対策311問は分野別に整理されており、苦手の特定に役立ちます。
受験者がつまずきやすいポイント
つまずき1:配電方式ごとの係数が混ざる
単相2線式・単相3線式・三相3線式で、電圧降下や電力損失の係数(2倍・√3・3倍)が異なります。方式と係数を1対1で結びつけた表を作り、公式の適用条件(力率100%か、リアクタンスを無視するかなど)まで含めて整理すると、計算ミスを防げます。
つまずき2:高圧機器の略号が覚えきれない
GR付PAS・DS・CB・PF・ZCT・CT・VT・VCTなど、高圧受電設備・単線結線図には多くの略号が登場します。略号だけを暗記しようとすると混乱するため、「機能→略号」の順で結びつけるのがコツです。単線結線図の位置と役割をあわせて覚えましょう。
つまずき3:接地工事の区分と絶縁抵抗値が曖昧になる
施工方法の接地工事の区分(使用電圧300V以下・超過)と、検査の絶縁抵抗値の最小限度(対地電圧の区分ごと)は、数値・条件を正確に覚える必要があります。区分ごとに一覧表を作り、「どの条件でどの値・どの工事か」を繰り返し確認しましょう。
つまずき4:似た資格の作業範囲を混同する
第一種電気工事士・認定電気工事従事者・特種電気工事資格者は、それぞれ従事できる作業範囲が異なります。「誰が何をできるか」「第一種だけでは従事できない作業は何か」を比較表にして整理すると、保安法令の失点を減らせます。
計算分野で押さえたい公式の早見整理
①②の計算分野は配点も安定して得点したいところです。頻出の公式を「何を求めるための式か」とセットで整理しておくと、本番で迷いにくくなります。
- 合成抵抗:直列は和、並列は積÷和
- インピーダンス:Z=√(R²+X²)
- 力率:cosθ=P/S、三相電力P=√3VIcosθ
- 三相の√3:Y結線は線間電圧=√3×相電圧、Δ結線は線電流=√3×相電流
- 電圧降下:単相2線式v=2Ir、三相3線式v=√3I(rcosθ+xsinθ)
- 電力損失:単相2線式PL=2I²r、三相3線式PL=3I²r
覚え方のコツは「方式=係数」「求める量=式」を1対1で結びつけることです。公式を一覧にして繰り返し見返すと、計算分野の取りこぼしを防げます。
高圧受電設備の機器と役割を総まとめ
④⑧で繰り返し問われるのが、高圧受電設備の機器と略号です。単線結線図を読み解く力の土台にもなるため、機器の役割とセットで整理しておきましょう。
- GR付PAS:地絡を検出し、波及事故を防ぐために自動遮断する負荷開閉器
- 断路器(DS):無負荷でのみ開閉。通電時の開閉は禁止
- ZCT(零相変流器):地絡電流(零相電流)を検出する
- CT(変流器):大きな電流を計測しやすい電流に変換する
- VT(計器用変圧器):高い電圧を計測しやすい電圧に変換する
- VCT(電力需給用計器用変成器):取引用の電力量計量のための変成器
「地絡=ZCT」「電流変換=CT」「電圧変換=VT」のように、役割と略号を結びつけると混同しにくくなります。単線結線図上での位置もあわせて確認しておきましょう。
よくある質問(FAQ)
Q. 第二種を持っていないと第一種は受けられませんか?
A. 受験自体の要件は電気技術者試験センターの公式情報で確認するのが確実ですが、一般に学科試験は第二種の所持を問わず挑戦できます。ただし第一種は高圧設備の内容が加わるため、第二種の知識があると学習がスムーズです。免状交付には実務経験などの要件がある点にも注意してください。
Q. 学科試験に合格すれば免状はもらえますか?
A. 学科試験と技能試験の両方に合格したうえで、免状の交付には所定の実務経験などの要件を満たす必要があります。要件の詳細は変更されることもあるため、電気技術者試験センターの公式情報で確認してください。本記事・本アプリは学科(筆記)対策が中心です。
Q. 計算が苦手でも合格できますか?
A. 計算分野(①②)だけでなく、暗記中心の分野(④⑤⑦⑧など)も多く出題されます。計算が苦手でも、暗記分野を着実に得点できれば十分に合格を狙えます。まずは基本公式を手を動かして覚え、暗記分野で取りこぼさないことを意識しましょう。
Q. どのくらい勉強すればよいですか?
A. 電気の予備知識の有無で大きく変わります。第二種取得者なら短期集中、初学者なら1〜2ヶ月をかけてじっくり進めるのが目安です。範囲が広いので、計算を早めに固め、暗記分野は反復演習で定着させる進め方が効率的です。
Q. 受験手数料や試験日程はどこで確認できますか?
A. 受験手数料・試験日程・合格基準は年度により変わることがあるため、必ず一般財団法人 電気技術者試験センターの公式サイトで最新情報を確認してください。本記事では変動しうる数値の断定は避けています。
ケンテイラボでの実力チェック方法
ケンテイラボでは、第一種電気工事士(学科)対策問題を全311問・無料で公開しています。電気の基礎理論から配電理論、電気機器、高圧受電設備、施工方法、検査方法、保安法令、配線図・単線結線図まで8分野を網羅し、独学や講習と並行して演習できます。学習段階に合わせて、次のような使い方がおすすめです。
- 学習初期:分野別演習で計算分野と暗記分野の得意・不得意を把握する
- 学習中期:間違えた問題だけを繰り返す復習で、苦手分野を克服する
- 学習後期:ランダム出題で本番形式に慣れ、全分野をバランスよく仕上げる
- 直前期:全311問を通しで2〜3周し、正答率を引き上げる
登録不要・完全無料で利用できるため、テキスト学習や講習と並行して気軽に取り入れられます。スキマ時間にスマホからアクセスして、計算・機器・法令・図面の知識を確実に定着させ、第一種電気工事士(学科)の合格を目指しましょう。