移動式クレーン運転士(学科) ④ 電気の知識・感電対策

電気の基礎と安全を扱う分野です。電気の基本では電流・電圧・抵抗の関係、オームの法則、直流と交流の違い、電力と電力量の計算が中心になります。電動機では誘導電動機の原理と始動方法、制御機器の役割が対象です。感電対策では感電の危険性と人体への影響、接地(アース)の目的と種類、漏電遮断器の働き、架空電線への接近による感電防止措置が頻出になります。クレーン作業では架空線への接触事故が重大災害につながるため、重要な領域です。

この分野の問題43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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126電流と電子の流れについて正しいものはどれか。

  1. A電流はプラスからマイナスへ、電子はマイナスからプラスへ移動する。
  2. B電流はマイナスからプラスへ、電子はプラスからマイナスへ移動する。
  3. C電流も電子もプラスからマイナスへ移動する。
  4. D電流も電子もマイナスからプラスへ移動する。
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正解:A電流はプラスからマイナスへ、電子はマイナスからプラスへ移動する。

電子はマイナスからプラスへ移動しますが、電流の方向はその逆にプラスからマイナスへ流れると定められています。

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127直流(DC)の特徴として正しいものはどれか。

  1. A回路の中を常に一定の向きに流れる電流である。
  2. B時間とともに電流の大きさと向きが周期的に変化する。
  3. C変圧器を用いて電圧を容易に変えることができる。
  4. D一般の家庭用コンセントから供給されている。
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正解:A回路の中を常に一定の向きに流れる電流である。

直流は回路の中を常に一定の向きに流れる電流です。乾電池やバッテリーなどから得られます。

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128交流を整流器で直流に変換した際、完全に平滑にならず多少波が残る電流を何というか。

  1. A交流
  2. B直流
  3. C単相交流
  4. D脈流
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正解:D脈流

交流を整流器で直流に変換して得られた直流は、完全に平滑ではなく波が多少残るため脈流と呼ばれます。

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129家庭用の電灯やテレビなどに供給されている電流の種類として一般的なものはどれか。

  1. A直流
  2. B脈流
  3. C三相交流
  4. D単相交流
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正解:D単相交流

家庭用のほとんどの機器には単相交流が用いられており、2本の電線によって供給されています。

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130日本における交流の周波数について正しい組み合わせはどれか。

  1. A東日本:50Hz、西日本:60Hz
  2. B東日本:60Hz、西日本:50Hz
  3. C全国共通で50Hz
  4. D全国共通で60Hz
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正解:A東日本:50Hz、西日本:60Hz

日本の配電される交流の周波数は、東日本では50Hz、西日本では60Hzと地域によって分かれています。

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131発電所から消費地の変電所までの送電に、特別高圧の交流が使用される主な理由はどれか。

  1. A電流を完全に一定にするため
  2. B電線の抵抗をゼロにするため
  3. C周波数を一定に保つため
  4. D電力の損失を少なくするため
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正解:D電力の損失を少なくするため

長距離の送電においては、電力の損失を少なくするために特別高圧の交流が使用されています。

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132一般家庭に供給されるまでの配電において、高圧(6600V)で送られた電力を100Vに降圧する設備はどれか。

  1. Aシリコン整流器
  2. B柱上変圧器
  3. C発電所
  4. D開閉所
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正解:B柱上変圧器

変電所から6600Vで送られた電力は、電柱にある柱上変圧器によって100Vに降圧され家庭に供給されます。

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133電圧について説明した文として正しいものはどれか。

  1. A導線中の電子を移動させようとする電気的な圧力のことである。
  2. B1秒間に繰り返される波形の数のことである。
  3. C電気が通ることを妨げる作用のことである。
  4. D単位時間あたりに消費される電気エネルギーの量である。
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正解:A導線中の電子を移動させようとする電気的な圧力のことである。

電圧は、電子をマイナスからプラスへ移動させるために働く電気的な圧力のことを指します。

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134同じ物質の導線を用いた場合、電気抵抗の値と導線の長さの関係として正しいものはどれか。

  1. A長さに比例し、長さが2倍になると抵抗も2倍になる。
  2. B長さに反比例し、長さが2倍になると抵抗は半分になる。
  3. C長さの2乗に比例し、長さが2倍になると抵抗は4倍になる。
  4. D長さに関係なく、抵抗の値は一定である。
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正解:A長さに比例し、長さが2倍になると抵抗も2倍になる。

導線の抵抗値は長さに比例するため、長さが2倍になれば電気抵抗も2倍になります。

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135同じ物質の導線を用いた場合、電気抵抗の値と導線の断面積の関係として正しいものはどれか。

  1. A断面積に比例し、断面積が2倍になると抵抗は2倍になる。
  2. B断面積に反比例し、断面積が2倍になると抵抗は半分になる。
  3. C断面積に関係なく、抵抗の値は一定である。
  4. D断面積の2乗に反比例し、断面積が2倍になると抵抗は4分の1になる。
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正解:B断面積に反比例し、断面積が2倍になると抵抗は半分になる。

導線の抵抗値は断面積に反比例するため、断面積が2倍になれば電気抵抗は半分になります。

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136円形断面の電線の直径が2倍になった場合、長さが同じであれば電気抵抗の値はどうなるか。

  1. A2倍になる
  2. B変わらない
  3. C2分の1になる
  4. D4分の1になる
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正解:D4分の1になる

直径が2倍になると断面積は4倍になるため、断面積に反比例する抵抗の値は4分の1になります。

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137電気抵抗と温度の関係について、一般的な金属の性質として正しいものはどれか。

  1. A温度が上がると抵抗は増加する。
  2. B温度が上がると抵抗は減少する。
  3. C温度が下がると抵抗は増加する。
  4. D温度が変化しても抵抗は変わらない。
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正解:A温度が上がると抵抗は増加する。

一般に電気抵抗は、温度が上がると金属では増加し、半導体などでは減少する性質を持っています。

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138複数の抵抗を直列に接続した場合の合成抵抗の求め方として正しいものはどれか。

  1. A接続された抵抗値の総和になる。
  2. B接続された抵抗値の逆数の和になる。
  3. C接続された抵抗値の平均値になる。
  4. D接続された抵抗値のうち最も大きい値と同じになる。
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正解:A接続された抵抗値の総和になる。

直列接続の合成抵抗は、接続された各抵抗値の単純な和(足し算)によって求められます。

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139複数の抵抗を並列に接続した場合の合成抵抗の特徴として正しいものはどれか。

  1. A個々の抵抗の値の総和になるため、非常に大きくなる。
  2. B個々の抵抗の値のどれよりも小さくなる。
  3. C個々の抵抗の値の平均値になる。
  4. D個々の抵抗の値のどれよりも大きくなる。
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正解:B個々の抵抗の値のどれよりも小さくなる。

並列接続の合成抵抗は接続された抵抗値の逆数の和になるため、個々の抵抗の値のどれよりも小さくなります。

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140回路に流れる電流、電圧、抵抗の関係を表す「オームの法則」として正しいものはどれか。

  1. A電圧は電流に反比例し、抵抗に反比例する。
  2. B電流は電圧に反比例し、抵抗に比例する。
  3. C抵抗は電流に比例し、電圧に比例する。
  4. D電流は電圧に比例し、抵抗に反比例する。
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正解:D電流は電圧に比例し、抵抗に反比例する。

回路に流れる電流の大きさは、回路にかかる電圧に比例し、回路の抵抗に反比例します。これがオームの法則です。

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141100Vの電圧がかかっている回路の抵抗が50Ωの場合、流れる電流の大きさはいくらか。

  1. A2A
  2. B0.5A
  3. C50A
  4. D5000A
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正解:A2A

オームの法則(電流=電圧÷抵抗)より、100V ÷ 50Ω = 2A となります。

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142電気機器が消費する電力を求める計算式として正しいものはどれか。

  1. A電力=電圧+電流
  2. B電力=電流÷電圧
  3. C電力=電圧×電流
  4. D電力=電圧÷抵抗
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正解:C電力=電圧×電流

回路が消費する電力は、回路にかかる電圧と回路に流れる電流の積(掛け算)で求められます。

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143電力量の単位として用いられるものはどれか。

  1. AA(アンペア)
  2. BV(ボルト)
  3. CΩ(オーム)
  4. DW・h(ワット時)
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正解:DW・h(ワット時)

一定の単位時間内に消費する電力の量を電力量といい、単位にはW・h(ワット時)が用いられます。

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144単位の接頭語「キロ(k)」が表す数値はどれか。

  1. A1000000(百万)
  2. B1000(千)
  3. C10000(一万)
  4. D0.001(千分の一)
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正解:B1000(千)

国際単位系における接頭語のキロ(k)は、基本となる単位の1000倍を表します。

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145単位の接頭語「ミリ(m)」が表す数値はどれか。

  1. A1000000(百万)
  2. B1000(千)
  3. C0.1(十分の一)
  4. D0.001(千分の一)
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正解:D0.001(千分の一)

接頭語のミリ(m)は、基本となる単位の0.001倍(千分の一)を表します。

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146電気を通しやすい「導体」に該当する物質はどれか。

  1. Aゴム
  2. B木材
  3. Cガラス
  4. D海水
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正解:D海水

海水は電気をよく通す導体(電導体)に分類されます。ゴムやガラスは不導体(絶縁体)です。

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147電気を通しにくい「絶縁体(不導体)」に該当する物質はどれか。

  1. Aアルミニウム
  2. B
  3. C雲母
  4. D黒鉛
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正解:C雲母

雲母は電気を通しにくい絶縁体(不導体)の一種です。アルミニウムや銅、黒鉛は導体です。

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148絶縁体の表面や内部をわずかに流れる電流を何というか。

  1. A直流
  2. B交流
  3. C脈流
  4. D漏えい電流
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正解:D漏えい電流

絶縁体であっても電気を完全に遮断するわけではなく、わずかに流れる電流があり、これを漏えい電流といいます。

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149漏えい電流が多くなる原因として誤っているものはどれか。

  1. A絶縁体が湿気を帯びる
  2. B絶縁体が熱で劣化する
  3. C絶縁体の表面がカーボンで覆われる
  4. D絶縁体の温度が極端に低下する
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正解:D絶縁体の温度が極端に低下する

湿気を帯びたり、熱や日光により劣化したり、カーボンなどの導体で覆われることで漏えい電流は多くなります。温度低下が直接の原因とはされていません。

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150電気機器の絶縁状態を点検するために用いられる測定器はどれか。

  1. Aオシロスコープ
  2. Bメガー(絶縁抵抗計)
  3. C周波数計
  4. D電流計
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正解:Bメガー(絶縁抵抗計)

漏電事故を防ぐため、メガーと呼ばれる絶縁抵抗計を用いて定期的に点検を行い、絶縁状態を良好に保つ必要があります。

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151感電による被害の程度に最も大きな影響を与える要因の組み合わせはどれか。

  1. A電流の大きさと通電時間
  2. B電源の種類と体質
  3. C電流の経路と健康状態
  4. D電圧の大きさと電源の種類
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正解:A電流の大きさと通電時間

感電被害には様々な要因がありますが、その中で最も人体に影響を与えるのは「電流の大きさ」と「通電時間」です。

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152電流が人体を通過する際に発生し、内部組織の火傷を引き起こす熱を何というか。

  1. A摩擦熱
  2. Bジュール熱
  3. Cアーク熱
  4. D輻射熱
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正解:Bジュール熱

抵抗のある人体に電流が通過すると電力が熱に変わり、このジュール熱によって皮膚や内部組織の火傷が生じます。

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153高い電圧で感電した場合の主な死亡原因として正しいものはどれか。

  1. A接触によるアーク熱と通過によるジュール熱による火傷
  2. B心室細動及び呼吸停止
  3. C脳内出血
  4. D窒息
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正解:A接触によるアーク熱と通過によるジュール熱による火傷

高い電圧での感電の主な死亡原因は、接触によるアーク熱と通過によるジュール熱による火傷です。低い電圧では心室細動が主な原因となります。

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154感電により心室細動を起こした負傷者に対する処置として適切なものはどれか。

  1. AAED(自動体外式除細動器)を用いて除細動する
  2. B水分を大量に与える
  3. C体を毛布で温めて安静にさせる
  4. D自然に回復するまで触れずに待つ
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正解:AAED(自動体外式除細動器)を用いて除細動する

心室細動によって血液の循環機能が失われた場合、感電状態を取り除き、AEDを用いて除細動し正常なリズムに戻すことが必要です。

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155人体に50mAの電流が流れた場合、死に至る危険性が高まるため安全限界とされている通電電流と時間の積はどれか。

  1. A10mA・秒
  2. B50mA・秒
  3. C100mA・秒
  4. D500mA・秒
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正解:B50mA・秒

人体を通過する電流と時間の積で危険度が決まり、50mA・秒が安全限界とされる。例えば50mAでは約1秒が限界となる。

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156人体の皮膚の電気抵抗について正しいものはどれか。

  1. A夏場は冬場に比べて抵抗値が高くなる傾向がある。
  2. B乾湿に関係なく、常に一定の抵抗値である。
  3. C乾燥している時より、汗などで湿潤している時の方が抵抗値は低くなる。
  4. D乾燥している時より、汗などで湿潤している時の方が抵抗値は高くなる。
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正解:C乾燥している時より、汗などで湿潤している時の方が抵抗値は低くなる。

皮膚の抵抗値は湿潤状態になると乾燥時よりも大幅に低下します。そのため、汗をかく夏場は感電災害が多く発生します。

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157人体の抵抗を500Ωとした場合、100Vの電圧に感電した際に流れる電流はいくらか。

  1. A20mA
  2. B50mA
  3. C200mA
  4. D500mA
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正解:C200mA

オームの法則(電流=電圧÷抵抗)に当てはめると、100V ÷ 500Ω = 0.2A(200mA)となります。

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158架空送電線に移動式クレーンが接近する作業について正しいものはどれか。

  1. A電線に直接接触しなければ放電することはないので、距離を気にする必要はない。
  2. B電線に直接接触しなくても放電することがあるため、安全距離を保つ必要がある。
  3. Cゴム手袋をしていれば、電線に直接触れても感電することはない。
  4. D雨天時のみ放電の危険があるため、晴天時は安全距離をとらなくてよい。
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正解:B電線に直接接触しなくても放電することがあるため、安全距離を保つ必要がある。

クレーンのジブなどが電線に直接接触していなくても放電することがあるため、定められた離隔距離(安全距離)を保つことが不可欠です。

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159高圧配電線(6600V)に対する安全な離隔距離はどれか。

  1. A0.5m
  2. B1m
  3. C2m
  4. D5m
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正解:C2m

6600Vの高圧配電線に対する離隔距離(安全距離)は2mと定められています。

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160市街地の電柱にある6600Vの高圧架空配電線の直近で作業する場合の措置として正しいものはどれか。

  1. A接触のおそれが少ない作業方法であれば、特別な防護は必要ない。
  2. B接触のおそれが少ない場合でも、電線防護管を設ける必要がある。
  3. C作業中はサイレンを鳴らし続ければ、電線防護管は不要である。
  4. Dクレーンのブームに絶縁塗料を塗れば、電線防護管は不要である。
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正解:B接触のおそれが少ない場合でも、電線防護管を設ける必要がある。

市街地の6600V高圧架空配電線の直近で作業する場合は、ジブが接触するおそれが少なくても電線防護管を設ける必要があります。

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161移動式クレーンのジブが送配電線に接触した場合、運転士がとるべき最初の操作として適切なものはどれか。

  1. Aすぐに運転席から地面に飛び降りる。
  2. B接触直前の操作と同じ操作を行い、そのまま押し切る。
  3. Cあわてずに、接触直前の操作と逆の操作を行い、電線から離す。
  4. Dクレーンのエンジンを切り、救援が来るまで待機する。
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正解:Cあわてずに、接触直前の操作と逆の操作を行い、電線から離す。

万一接触した場合は、あわてずに接触直前の操作と逆の操作(右旋回中なら左旋回など)を行い、ジブを電線から離します。

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162クレーンが送電線に接触し、やむを得ず運転席から離れる場合の行動として正しいものはどれか。

  1. A手すりにつかまりながら、ゆっくりと地面に足を下ろす。
  2. B機体と地面に同時に接触しないよう、できるだけ離れた位置に一気に飛び降りる。
  3. C金属製の棒を地面に刺してアースをとりながら降りる。
  4. Dクレーンの機体を両手でしっかり押さえながら飛び降りる。
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正解:B機体と地面に同時に接触しないよう、できるだけ離れた位置に一気に飛び降りる。

クレーン機体と地面に同時に触れると感電の危険があるため、両方に同時に接触しないようできるだけ離れた位置へ一気に飛び降りる必要があります。

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163特別高圧(11000V~500000V)の送電線の離隔距離として定められている範囲はどれか。

  1. A0.5m~1m
  2. B1m~2m
  3. C2m~11m
  4. D11m~20m
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正解:C2m~11m

特別高圧の送電線の離隔距離(安全距離)は、電圧の大きさに応じて2m~11mと定められています。

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164三相交流が使用される主な用途はどれか。

  1. A一般家庭の電灯
  2. B一般家庭のテレビ
  3. C工場の動力用電源
  4. D乾電池などの携帯用電源
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正解:C工場の動力用電源

一般家庭用は単相交流が主流ですが、工場の動力用電源には主に200V級または400V級の三相交流が使用されています。

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165電流の単位「アンペア」の記号はどれか。

  1. AW
  2. BV
  3. CA
  4. DΩ
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正解:CA

電流の大きさの単位にはアンペア(A)が用いられています。

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166半導体に分類される物質はどれか。

  1. Aニクロム線
  2. B大理石
  3. Cシリコン
  4. D
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正解:Cシリコン

シリコンやゲルマニウムなどは、電気の通しやすさが導体と不導体の中間である半導体に分類されます。

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167単相交流を家庭に供給する際に用いられる電線の数は何本か。

  1. A1本
  2. B2本
  3. C3本
  4. D4本
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正解:B2本

単相交流は、電灯やテレビなど家庭用のほとんどで使用されており、2本の電線によって供給されています。

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168並列接続の合成抵抗を求める式として正しいものはどれか。(Rは合成抵抗、R1・R2は個別の抵抗とする)

  1. AR = R1 + R2
  2. BR = (R1 + R2) / 2
  3. C1/R = 1/R1 + 1/R2
  4. DR = 1/R1 + 1/R2
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正解:C1/R = 1/R1 + 1/R2

並列接続の合成抵抗は、接続された各抵抗値の逆数の和になるため、1/R = 1/R1 + 1/R2 の式で求められます。

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