第一種電気工事士 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・電動機の出力計算といった電気応用に加え、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。あわせて絶縁材料の耐熱クラス、電磁開閉器やリモコンリレーといった器具、配線工事に使う材料・工具の用途も問われます。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の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。

この分野の問題38問を、選択肢・正解・解説つきで掲載しています。まず自分で解答を考えてから「正解と解説を見る」を開いて答え合わせをしてください。

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77LEDランプの特徴として誤っているものはどれか。

  1. ALEDは発光ダイオードを用いた照明用光源である。
  2. BLEDの発光原理はホトルミネセンスである。
  3. C白色LEDは一般に青色LEDと黄色の蛍光体による発光である。
  4. DLEDの発光効率は白熱灯に比べて高い。
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正解:BLEDの発光原理はホトルミネセンスである。

LEDの発光原理はエレクトロルミネセンスである。

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78ハロゲン電球の特徴として正しいものはどれか。

  1. A優れた光束維持率ではない。
  2. B一般電球に比べて寿命が短い。
  3. Cガラス球に石英ガラスを使用している。
  4. D一般電球に比べて大きな形状である。
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正解:Cガラス球に石英ガラスを使用している。

ハロゲン電球は石英ガラスとハロゲンガスを使用し、小さな形状で長寿命、優れた光束維持率が特徴である。

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79断熱材施工天井において埋込み形照明器具を取り付ける場合に推奨される器具はどれか。

  1. AF形埋込み形照明器具
  2. BR形埋込み形照明器具
  3. CL形埋込み形照明器具
  4. DS形埋込み形照明器具
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正解:DS形埋込み形照明器具

断熱材施工天井ではS形埋込み形照明器具を使用しなければならない。

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80点光源の光度I=250[cd]であるとき、直下の床面から4[m]の距離にある点Bの水平面照度E[lx]はいくらか。

  1. A12.5[lx]
  2. B17.2[lx]
  3. C15.6[lx]
  4. D20.0[lx]
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正解:C15.6[lx]

E=I/r²=250/4²=15.625[lx]となる。

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81JIS照度基準において、事務所の事務室における維持照度の推奨値はいくらか。

  1. A300[lx]
  2. B500[lx]
  3. C1000[lx]
  4. D750[lx]
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正解:D750[lx]

事務所の事務室の維持照度推奨値は750[lx]である。

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82定格電圧100[V]、定格消費電力1[kW]の電熱器を電源電圧90[V]で10分間使用したときの発生熱量[kJ]はいくらか。

  1. A324[kJ]
  2. B540[kJ]
  3. C486[kJ]
  4. D600[kJ]
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正解:C486[kJ]

抵抗R=10[Ω]、電圧90[V]の消費電力は0.81[kW]となり、発生熱量は3600×0.81×(1/6)=486[kJ]となる。

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83定格消費電力1[kW]の電熱器を1時間使用して10[L]の水を温めたとき、温度が43[℃]上昇した場合の熱効率[%]はいくらか。

  1. A40[%]
  2. B60[%]
  3. C50[%]
  4. D70[%]
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正解:C50[%]

熱効率η=4.2×10×43/(3600×1×1)×100=50[%]となる。

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84巻上荷重1.96[kN]の物体を毎分60[m]の速さで巻き上げる巻上機で、効率が70%の場合の電動機の出力[kW]はいくらか。

  1. A2.8[kW]
  2. B1.4[kW]
  3. C0.7[kW]
  4. D3.5[kW]
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正解:A2.8[kW]

出力P=Wv/(60η)=1.96×60/(60×0.7)=2.8[kW]となる。

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85全揚程H[m]、揚水量Q[m³/s]、電動機効率ηm、ポンプ効率ηpである揚水ポンプの電動機入力P[kW]を示す式はどれか。

  1. AP=QH/(9.8ηm・ηp)
  2. BP=9.8QH/(ηm・ηp)
  3. CP=9.8QH/(ηm+ηp)
  4. DP=QH/(9.8(ηm+ηp))
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正解:BP=9.8QH/(ηm・ηp)

揚水ポンプの入力Pを示す式は9.8QH/(ηm・ηp)である。

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86変圧器の損失に関する記述として誤っているものはどれか。

  1. A無負荷損の大部分は鉄損である。
  2. B銅損と鉄損が等しいときに変圧器の効率が最大となる。
  3. C鉄損にはヒステリシス損と渦電流損がある。
  4. D負荷電流が2倍になれば銅損は2倍になる。
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正解:D負荷電流が2倍になれば銅損は2倍になる。

銅損は負荷電流の2乗に比例するため、2倍になれば4倍になる。

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87同一容量の単相変圧器を並行運転する条件として必要でないものはどれか。

  1. A各変圧器の極性を一致させること。
  2. B各変圧器の効率が等しいこと。
  3. C各変圧器のインピーダンス電圧が等しいこと。
  4. D各変圧器の変圧比が等しいこと。
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正解:B各変圧器の効率が等しいこと。

並行運転の条件には効率が含まれない。

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88定格二次電圧210[V]の変圧器がある。一次タップ電圧6600[V]のとき二次電圧が200[V]であった。一次タップ電圧を6300[V]に変更すると二次電圧はどうなるか。

  1. A約10[V]降下する
  2. B約10[V]上昇する
  3. C約20[V]上昇する
  4. D約20[V]降下する
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正解:B約10[V]上昇する

計算により二次電圧は約210[V]となり約10[V]上昇する。

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89単相変圧器2台をV字形に接続して三相電力を得る結線方式の名称はどれか。

  1. AΔ-Δ結線
  2. BV結線
  3. CY-Y結線
  4. DΔ-Y結線
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正解:BV結線

単相変圧器2台をV字形に接続して三相を得る方式をV結線という。

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90百分率インピーダンス[%Z]の定義として正しいものはどれか。

  1. A一次定格電圧に対するインピーダンス電圧の割合
  2. B二次定格電圧に対するインピーダンス電圧の割合
  3. C一次定格電流に対するインピーダンス電流の割合
  4. D二次定格電流に対するインピーダンス電流の割合
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正解:A一次定格電圧に対するインピーダンス電圧の割合

百分率インピーダンスは一次定格電圧に対するインピーダンス電圧の割合である。

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91三相誘導電動機の定格出力Pを求める式として正しいものはどれか。

  1. AP=VIcosθ・η
  2. BP=√3VIcosθ・η
  3. CP=3VIcosθ・η
  4. DP=√3VI/cosθ・η
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正解:BP=√3VIcosθ・η

三相誘導電動機の定格出力はP=√3VIcosθ・ηである。

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926極の三相誘導電動機が周波数60[Hz]、すべり5%で運転されているときの1分間当たりの回転数はいくらか。

  1. A1140[min^-1]
  2. B1200[min^-1]
  3. C1710[min^-1]
  4. D1800[min^-1]
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正解:A1140[min^-1]

同期速度Ns=120×60/6=1200min⁻¹、すべり5%よりN=1200×0.95=1140min⁻¹となる。

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93かご形誘導電動機のスターデルタ始動法に関する記述として誤っているものはどれか。

  1. A始動トルクはΔ結線で全電圧始動した場合と同じである。
  2. B固定子巻線をY結線にして始動したのちΔ結線に切り替える。
  3. CΔ結線で全電圧始動した場合に比べ、始動時の線電流は1/3に低下する。
  4. D始動時には固定子巻線の各相に定格電圧の1/√3倍の電圧が加わる。
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正解:A始動トルクはΔ結線で全電圧始動した場合と同じである。

スターデルタ始動の始動トルクは全電圧始動の1/3に低下する。

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94三相誘導電動機の回転方向を変更するにはどうすればよいか。

  1. A接続されている3本の電線のうち3本を入れ替える。
  2. B接続されている3本の電線のうち2本を入れ替える。
  3. C周波数を変更する。
  4. D極数を変更する。
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正解:B接続されている3本の電線のうち2本を入れ替える。

3本のうち2本を入れ替えると逆回転になる。

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95同期発電機を並行運転するための条件として必要でないものはどれか。

  1. A周波数が等しいこと。
  2. B電圧の大きさが等しいこと。
  3. C発電容量が等しいこと。
  4. D電圧の位相が一致していること。
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正解:C発電容量が等しいこと。

発電容量の一致は条件に含まれない。

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96鉛蓄電池の特徴として正しいものはどれか。

  1. A電解液は水酸化カリウムである。
  2. B放電を行うと電解液の比重が上昇する。
  3. C過放電に弱い。
  4. D保守が非常に簡単である。
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正解:C過放電に弱い。

鉛蓄電池は過放電に弱く、電解液は希硫酸である。

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97アルカリ蓄電池の特徴として正しいものはどれか。

  1. A起電力は約2[V]である。
  2. B鉛蓄電池と比較して保守が複雑である。
  3. C過放電に弱い。
  4. D電解液の比重は充放電で変化しない。
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正解:D電解液の比重は充放電で変化しない。

アルカリ蓄電池は起電力約1.2[V]で比重は変化せず、保守は容易である。

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98浮動充電方式の構成として正しいものはどれか。

  1. A整流器と負荷を蓄電池と並列に接続する。
  2. B整流器と蓄電池を直列に接続する。
  3. C蓄電池を電源に直接接続する。
  4. D負荷を整流器を通さずに電源に接続する。
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正解:A整流器と負荷を蓄電池と並列に接続する。

整流器からの直流を並列に接続された蓄電池と負荷に同時に供給する方式である。

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99コンピュータなどの電源側の停電や瞬時電圧低下に対する対策に使用されるものはどれか。

  1. A無停電電源装置(UPS)
  2. B自動電圧調整装置(AVR)
  3. CVVVF制御装置
  4. Dフリッカ継電器
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正解:A無停電電源装置(UPS)

停電対策には無停電電源装置が使用される。

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100絶縁材料の耐熱クラスで最高連続使用温度が最も高いものはどれか。

  1. AAクラス
  2. BFクラス
  3. CEクラス
  4. DYクラス
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正解:BFクラス

耐熱クラスのFは155℃で、選択肢の中では最も高い。

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101電磁開閉器は主に何と何で構成されているか。

  1. A配線用遮断器とコンデンサ
  2. B漏電遮断器と過電流遮断器
  3. C電磁接触器とコンデンサ
  4. D電磁接触器と熱動継電器
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正解:D電磁接触器と熱動継電器

電磁開閉器は電磁接触器と熱動継電器で構成される。

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102多数の照明などを1か所のスイッチで集中的に入切するリモコン配線で、負荷を直接開閉する小型の継電器はどれか。

  1. Aフロアコンセント
  2. Bリモコン変圧器
  3. Cタンブラスイッチ
  4. Dリモコンリレー
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正解:Dリモコンリレー

リモコンリレーは、リモコン変圧器の低電圧操作信号を受けて負荷を直接入切する小型継電器である。

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103医用コンセントの主な特徴として正しいものはどれか。

  1. A背面から接地リード線が出ている。
  2. B刃受けの形状が直角である。
  3. C通常のプラグが使用できない。
  4. D水平方向の刃受け形状である。
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正解:A背面から接地リード線が出ている。

医用コンセントは背面から接地リード線が出ているのが特徴である。

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104鋼板製の分電盤をコンクリートの壁に設置する作業で、一般的に使用されない工具はどれか。

  1. A電動ハンマドリル
  2. B油圧式パイプベンダ
  3. C水準器
  4. Dトルクレンチ
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正解:B油圧式パイプベンダ

油圧式パイプベンダは金属管の曲げ作業に使用されるもので、盤の設置作業には使用しない。

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105低圧配電盤にCVケーブルを接続する作業において一般に使用しない工具はどれか。

  1. A油圧式パイプベンダ
  2. B油圧式圧着工具
  3. C電工ナイフ
  4. Dトルクレンチ
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正解:A油圧式パイプベンダ

CVケーブル接続において油圧式パイプベンダは使用しない。

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106三相全波整流回路のダイオードの数はいくつか。

  1. A2個
  2. B4個
  3. C8個
  4. D6個
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正解:D6個

三相全波整流回路はダイオード6個で構成される。

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107整流回路にコンデンサを並列接続したものを何というか。

  1. A半波整流回路
  2. Bサイリスタ回路
  3. C平滑回路
  4. D定電圧回路
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正解:C平滑回路

ダイオードにコンデンサを並列接続した整流回路を平滑回路という。

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108逆阻止3端子サイリスタ回路の出力について正しいものはどれか。

  1. A交流の両側の波が流れる。
  2. B電流を調整できない。
  3. C逆方向には電流が流れない。
  4. D常に全電圧が流れる。
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正解:C逆方向には電流が流れない。

サイリスタは電流を一方向にしか流さないため逆方向には流れない。

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109インバータの機能として正しいものはどれか。

  1. A交流電力を直流電力に変換する。
  2. B直流電力を異なる直流電圧に変換する。
  3. C交流電力を異なる交流電圧に変換する。
  4. D直流電力を交流電力に変換する。
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正解:D直流電力を交流電力に変換する。

インバータは直流を交流に変換する装置である。

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110コンクリートに設備などを固定するのに使用する材料はどれか。

  1. Aボードアンカー
  2. B裸圧着スリーブ
  3. Cあと施工アンカー
  4. Dボルトコネクタ
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正解:Cあと施工アンカー

あと施工アンカーはコンクリートに設備を固定するのに使用する。

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111単線絶縁電線の接続に使用されるコネクタはどれか。

  1. A差込形コネクタ
  2. Bボルトコネクタ
  3. C裸圧着スリーブ
  4. Dシーリングフィッチング
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正解:A差込形コネクタ

差込形コネクタは単線絶縁電線の接続に使用される。

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112防爆工事の電線管工事で空気の流入を防ぐのに使われる材料はどれか。

  1. Aシーリングフィッチング
  2. B裸圧着スリーブ
  3. C差込形コネクタ
  4. Dボルトコネクタ
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正解:Aシーリングフィッチング

防爆工事での空気流入防止にはシーリングフィッチングを使用する。

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113太径の金属管の曲げ作業に使用される工具はどれか。

  1. A電動ハンマドリル
  2. B油圧式パイプベンダ
  3. Cトルクレンチ
  4. D高速切断機
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正解:B油圧式パイプベンダ

パイプベンダは金属管の曲げ作業に使用される。

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114三相200Vの機器用コンセントとして使用できない形状のものはどれか。(200V用コンセントの形状を前提)

  1. A接地極なし15A250V
  2. B接地極付20A250V
  3. C接地極付30A250V
  4. D通常の100V用コンセント
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正解:D通常の100V用コンセント

100V用コンセントは200V回路では使用できない。

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