2級管工事施工管理技士(第一次検定) ③ 電気工学・建築学

管工事に隣接する領域を扱う分野です。電気工学では電動機の始動方式、力率、配線と保護装置、接地工事の種類が中心になります。設備機器の多くが電動機で駆動されるため実務にも直結します。建築学では建築物の構造形式、鉄筋コンクリート造と鉄骨造の特徴、防火区画と貫通処理、建築材料の基礎が対象です。設備配管が躯体を貫通する場面を想定すると、学ぶ意義がつかみやすくなります。

この分野の問題46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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96同じ電力で配電する場合の電圧と電流の関係について、正しいものはどれか。

  1. A電圧が高いほど電流は大きくなる。
  2. B電圧が低いほど電流は小さくなる。
  3. C電圧と電流の大きさは比例関係にある。
  4. D電圧が高いほど電流は小さくなる。
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正解:D電圧が高いほど電流は小さくなる。

電力は電圧と電流の積で表されるため、同じ電力であれば電圧が高いほど電流は小さくなる。

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97電気設備における交流電圧の「低圧」の区分として、正しいものはどれか。

  1. A100V以下
  2. B300V以下
  3. C600V以下
  4. D750V以下
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正解:C600V以下

交流の低圧は600V以下と定められている。

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98電気設備における交流電圧の「高圧」の区分として、正しいものはどれか。

  1. A750Vを超え7000V以下
  2. B600Vを超え10000V以下
  3. C700Vを超え7000V以下
  4. D600Vを超え7000V以下
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正解:D600Vを超え7000V以下

交流の高圧は600Vを超え7000V以下と区分されている。750Vは直流の低圧の基準である。

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99大規模な建築物で負荷が大きい回路において、一般的に用いられる電気方式はどれか。

  1. A単相2線式100V
  2. B単相3線式100V/200V
  3. C三相4線式400V級
  4. D三相3線式200V
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正解:C三相4線式400V級

三相4線式400V級は、大規模な建築物で負荷が大きい回路に用いられる。

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100アーステスター(接地抵抗計)を用いて接地抵抗値を測定する際、測定する接地極と補助接地棒はどの程度離して一直線上に埋めるべきか。

  1. A1m以上
  2. B3m以上
  3. C10m以上
  4. D5m以上
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正解:C10m以上

測定する接地極と補助接地棒を互いに10m以上離して一直線上に埋めて測定する。

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101回路保護を目的に設置され、回路の短絡や過負荷が生じた場合に自動的に配線を遮断する機器はどれか。

  1. A漏電遮断器(ELCB)
  2. B電力用コンデンサ(C)
  3. Cヒューズ(F)
  4. D配線用遮断器(MCCB)
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正解:D配線用遮断器(MCCB)

過電流保護・短絡保護をおこなうのは配線用遮断器(MCCB)である。漏電遮断器は感電防止・地絡保護に用いられる。

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102電気工事士法上、電気工事士資格を有しない者でも従事できる作業はどれか。

  1. A電線管に電線を収める作業
  2. B電圧600V以下で使用する電気機器の端子に電線をねじ止めする工事
  3. C接地極を地面に埋設する作業
  4. D電線管を曲げ、ねじ切りする作業
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正解:B電圧600V以下で使用する電気機器の端子に電線をねじ止めする工事

電圧600V以下の電気機器や蓄電池の端子に電線をねじ止めする工事は、電気工事士でなくてもできる。

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103構造が単純で価格が安く、保守管理が容易であり、建築設備の動力源として最も多く使われている電動機はどれか。

  1. A直流電動機
  2. B誘導電動機
  3. C同期電動機
  4. D整流子電動機
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正解:B誘導電動機

建築設備で最も多く使われているのは交流電動機の一種である誘導電動機である。

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104三相誘導電動機について、誤っている説明はどれか。

  1. Aビル等の建築設備に使用される電動機のほとんどが三相誘導電動機である。
  2. B電源には主に三相3線式200Vが使用される。
  3. Cかご形電動機は構造が複雑で価格が高く、大容量の電動機に限られる。
  4. D巻線形電動機は電気性能はいいが構造が複雑で価格が高く、容量が15kW以上のものに限られる。
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正解:Cかご形電動機は構造が複雑で価格が高く、大容量の電動機に限られる。

かご形電動機は構造が簡単かつ堅牢で価格も安い。構造が複雑で高価なのは巻線形電動機である。

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105三相誘導電動機を定格電圧で始動させる全電圧始動(直入始動)をおこなった場合、始動電流は全負荷電流(定格電流)のおよそ何倍になるか。

  1. A5〜7倍
  2. B1〜2倍
  3. C3〜4倍
  4. D8〜10倍
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正解:A5〜7倍

電動機を定格電圧で始動させた場合、始動電流は定格電流の5〜7倍程度となる。

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106スターデルタ始動方式について、正しい説明はどれか。

  1. A始動電流を全電圧始動方式と比べて約3倍に増幅させる。
  2. B始動時はデルタ結線とし、同期回転速度に近づいたらスター結線に切り替える。
  3. C始動トルクを最大化するために全電圧を直接印加する。
  4. D始動電流を全電圧始動方式と比べて約1/3にまで低減できる。
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正解:D始動電流を全電圧始動方式と比べて約1/3にまで低減できる。

スターデルタ始動は、始動電流を全電圧始動に比べて1/3に低減できる減電圧始動方式である。

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107三相誘導電動機の回転方向を変えるための方法として、正しいものはどれか。

  1. A電源電圧を上昇させる。
  2. B3本の結線のうち2本を入れ替える。
  3. C周波数を減少させる。
  4. D極数を増加させる。
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正解:B3本の結線のうち2本を入れ替える。

三相誘導電動機では、3本の結線のうち2本を入れ替えると回転磁界の方向が逆になり、回転方向が変わる。

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108誘導電動機の回転数と電源の周波数および極数の関係について、正しいものはどれか。

  1. A周波数に比例し、極数に反比例する。
  2. B周波数に比例し、極数に比例する。
  3. C周波数に反比例し、極数に比例する。
  4. D周波数に反比例し、極数に反比例する。
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正解:A周波数に比例し、極数に反比例する。

誘導電動機の回転数は、電源の周波数に比例し、電動機の極数に反比例する。

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109負荷に過電流が流れ続けた時に、負荷を焼損から保護する装置として用いられる保護継電器はどれか。

  1. A3Eリレー
  2. B進相コンデンサ
  3. Cサーマルリレー
  4. Dアーステスター
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正解:Cサーマルリレー

負荷に過電流が流れ続けた時に焼損から保護する装置はサーマルリレー(熱動継電器)である。

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110進相コンデンサによる力率改善の効果として、誤っているものはどれか。

  1. A始動トルクの増加
  2. B電線路及び変圧器内の電力損失の軽減
  3. C電圧降下の改善
  4. D電気基本料金の割引
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正解:A始動トルクの増加

進相コンデンサの効果に始動トルクの増加は含まれない。電力損失の軽減、電圧降下の改善、電力供給設備余力の増加、電気基本料金の割引が効果である。

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111金属管工事における電線の収め方として、正しいものはどれか。

  1. A交流回路の電線1条を単独に金属管内に収める。
  2. B三相3線式の電線は、同一の金属管内に収める。
  3. C電気方式の異なる回路は常に同一金属管内に収める。
  4. D電動機の電源配線は金属管内で接続する。
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正解:B三相3線式の電線は、同一の金属管内に収める。

電磁的平衡を保ち過電流を防ぐため、三相3線式の同一回路の電線は必ず同一管内に納める。

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112金属管工事において、電動機の電源配線の接続はどこで行うべきか。

  1. Aプルボックスの内部
  2. B金属管の内部
  3. Cコンクリート埋設部
  4. D分電盤の背面
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正解:Aプルボックスの内部

電動機の電源配線は金属管内で接続せず、プルボックス内部で行う。

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113合成樹脂製可とう電線管(PF管)の特徴について、金属管と比較した場合に正しいものはどれか。

  1. A耐食性に劣る。
  2. B重量が重い。
  3. C機械的強度に劣る。
  4. D磁性体である。
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正解:C機械的強度に劣る。

合成樹脂製可とう電線管は金属管に比べ、耐食性に優れ、軽量で非磁性体であるが、機械的強度に劣る。

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114使用電圧が300V以下の低圧用機械器具の鉄台や金属製外箱に適用される接地工事はどれか。

  1. AD種接地工事
  2. BA種接地工事
  3. CB種接地工事
  4. DC種接地工事
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正解:AD種接地工事

300V以下の低圧用の機械器具にはD種接地工事が適用される。

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115600V以下の低圧のうち、300Vを超える低圧用の機械器具の鉄台等に適用される接地工事はどれか。

  1. AA種接地工事
  2. BC種接地工事
  3. CB種接地工事
  4. DD種接地工事
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正解:BC種接地工事

300Vを超える低圧用の機械器具等にはC種接地工事が適用される。

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116漏電遮断器を設置しなければならない分岐回路の例として、適切でないものはどれか。

  1. A飲料用冷水機の電源回路
  2. B浄化槽の分岐回路
  3. C屋外に設置するコンセント回路
  4. D乾燥した室内の照明回路
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正解:D乾燥した室内の照明回路

乾燥した場所の照明回路には通常、漏電遮断器の設置義務は例示されていない。冷水機、浄化槽、屋外コンセント等には必要である。

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117鉄筋コンクリート構造(RC造)において、主として引張力と圧縮力を負担する材料の組み合わせで正しいものはどれか。

  1. A鉄筋が圧縮力、コンクリートが引張力
  2. B両方とも主に引張力を負担する
  3. C鉄筋が引張力、コンクリートが圧縮力
  4. D両方とも主に圧縮力を負担する
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正解:C鉄筋が引張力、コンクリートが圧縮力

RC造では、引張強度の大きい鉄筋が引張力を負担し、圧縮強度の大きいコンクリートが圧縮力を負担する。

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118鉄筋とコンクリートが一体性の高い構造物となる理由として、正しいものはどれか。

  1. A常温において、鉄筋とコンクリートの線膨張係数がほぼ等しいため。
  2. B鉄筋が強アルカリ性でコンクリートが酸性であるため。
  3. C常温において、鉄筋とコンクリートの圧縮強度が完全に一致するため。
  4. D熱間加工により両者が化学的に結合するため。
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正解:A常温において、鉄筋とコンクリートの線膨張係数がほぼ等しいため。

常温で鉄筋とコンクリートの線膨張係数(温度による伸縮割合)がほぼ等しいため、一体性が高い構造物となる。

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119鉄筋コンクリートの火熱に対する性質について、正しいものはどれか。

  1. Aコンクリートは不燃性であるが、長時間火熱を受けると強度が低下し変質する。
  2. B鉄筋は高熱に強いため、長時間火熱を受けても強度は低下しない。
  3. Cコンクリートは可燃性であり、火熱を受けると燃焼する。
  4. D鉄筋コンクリートは耐火性に劣るため、耐火被覆が常に必要である。
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正解:Aコンクリートは不燃性であるが、長時間火熱を受けると強度が低下し変質する。

鉄筋は高熱に弱いが不燃性のコンクリートで保護され耐火性に優れる。ただしコンクリートは長時間火熱を受けると強度低下し変質する。

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120鉄筋コンクリート内部の鉄筋が錆びにくい理由として、コンクリートの性質によるものはどれか。

  1. A強い酸性であるため
  2. B中性であるため
  3. Cアルカリ性(強アルカリ性)であるため
  4. D塩分を多く含むため
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正解:Cアルカリ性(強アルカリ性)であるため

コンクリートは通常強アルカリ性であり、鉄筋の表面に酸化被膜を形成するため腐食が防止され錆びにくい。

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121鉄筋コンクリート造の建築物の構造における留意点として、誤っているものはどれか。

  1. A梁貫通孔は、せん断力の小さい部位を避けて設け、必要な補強を行う。
  2. Bバルコニー等の片持ち床版は、設計荷重を割増すなどして版厚や配筋に余裕を持たせる。
  3. C柱には、原則として配管等の埋設を行わない。
  4. D構造体に作用する荷重には、固定荷重、積載荷重、地震力、風圧力などがある。
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正解:A梁貫通孔は、せん断力の小さい部位を避けて設け、必要な補強を行う。

梁貫通孔は、せん断力の「大きい」部位を避けて設けるのが正しい。

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122鉄筋コンクリート造で用いる鉄筋のうち、コンクリートに対する付着性がよいとされるものはどれか。

  1. A表面が平滑な丸鋼
  2. B表面にふしやリブが付いた異形鉄筋
  3. C熱間加工を施したステンレス鋼
  4. D合成樹脂で被覆された被覆鋼線
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正解:B表面にふしやリブが付いた異形鉄筋

表面にふしやリブが付いた異形鉄筋(異形棒鋼)は、丸鋼よりもコンクリートに対する付着性がよい。

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123梁の主筋の周囲に一定の間隔で巻きつけ、梁のせん断力に対する補強筋として用いられる鉄筋はどれか。

  1. A帯筋
  2. B主筋
  3. Cスラブ筋
  4. Dあばら筋
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正解:Dあばら筋

梁の主筋の周囲に巻きつけるのはあばら筋である。帯筋は柱に用いる。

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124鉄筋コンクリートのかぶり厚さに関する説明として、正しいものはどれか。

  1. Aかぶり厚さが大きくなると、コンクリートの中性化が早まる。
  2. Bかぶり厚さが小さいと、空気中の二酸化炭素が鉄筋に達しにくくなる。
  3. Cかぶり厚さを大きくすることが、中性化による鉄筋腐食の防止対策となる。
  4. Dかぶり厚さはコンクリート表面から鉄筋の中心までの距離を指す。
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正解:Cかぶり厚さを大きくすることが、中性化による鉄筋腐食の防止対策となる。

かぶり厚さを大きくすると中性化が鉄筋に達するのを遅らせるため、鉄筋腐食の防止対策となる。かぶり厚さは鉄筋表面までの最短距離である。

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125鉄筋の継手を設ける位置として、もっとも適切なものはどれか。

  1. A応力の大きいところに設ける。
  2. B継手が一か所に集中するように設ける。
  3. C常時はコンクリートに圧縮応力が生じている部分に設ける。
  4. D常時はコンクリートに引張応力が生じている部分に設ける。
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正解:C常時はコンクリートに圧縮応力が生じている部分に設ける。

鉄筋の継手は一か所への集中を避け、応力の小さいところ、また常時はコンクリートに圧縮応力が生じている部分に設ける。

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126鉄筋を所定の位置に配置し、かぶり厚さを確保するために用いる部材はどれか。

  1. Aスペーサー
  2. Bセパレーター
  3. Cフォームタイ
  4. Dインサート
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正解:Aスペーサー

鉄筋のかぶり厚さを確保するためにスペーサーを用いる。

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127鉄筋の加工に関する原則として、正しいものはどれか。

  1. A熱処理を行って強靱にするため、熱間加工で行う。
  2. B加工性を高めるため、原則として1300℃前後で加熱してから曲げる。
  3. C鉄筋の折曲げは現場でのガスバーナーによる加熱加工とする。
  4. D常温で曲げ加工する冷間加工とし、溶接はしない。
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正解:D常温で曲げ加工する冷間加工とし、溶接はしない。

熱処理を行うと鋼材の性能が変わるため、原則として常温で曲げ加工(冷間加工)とし、溶接はしない。

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128コンクリートに用いる骨材の中で、5mmふるいを85%以上通過する骨材を何と呼ぶか。

  1. A粗骨材
  2. B細骨材
  3. C混和材
  4. D砕石
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正解:B細骨材

5mmふるいを85%以上通過する骨材は細骨材(砂など)と呼ばれる。

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129コンクリートの水セメント比に関する説明として、正しいものはどれか。

  1. A水セメント比の値が小さいほど密度が大きくなり、中性化が遅くなる。
  2. B水セメント比の値が小さくなると、コンクリートの圧縮強度は小さくなる。
  3. C水セメント比の値が大きくなると、コンクリートの強度は高くなる。
  4. D水セメント比とは、水に対するセメントの質量の百分率をいう。
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正解:A水セメント比の値が小さいほど密度が大きくなり、中性化が遅くなる。

水セメント比が小さいと密度が大きくなり強度が上がり、中性化も遅くなる。定義はセメント質量に対する水の質量の百分率である。

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130コンクリートのスランプ値に関する説明として、誤っているものはどれか。

  1. Aスランプ値が大きくなると、ワーカビリティーはよくなる。
  2. Bスランプ値を大きくすると、乾燥収縮によるひび割れやブリーディングが増加する。
  3. Cスランプ値を大きくすると、付着強度が向上する。
  4. Dスランプ試験は、コンクリートのコンシステンシーを評価するために用いる。
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正解:Cスランプ値を大きくすると、付着強度が向上する。

スランプ値を大きくすると付着強度は低下し、ひび割れやブリーディングが増加する。

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131コンクリートの打込み後、セメントや骨材粒子の沈下により水が表面に浮かび上がる現象を何というか。

  1. Aブリーディング
  2. Bレイタンス
  3. Cコールドジョイント
  4. Dジャンカ
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正解:Aブリーディング

水が表面に浮かび上がる現象をブリーディングという。

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132コンクリートを層状に打ち込む際に発生する、先に打ち込んだコンクリートと後から打込んだコンクリートの間が完全に一体化していない打継目を何というか。

  1. Aジャンカ
  2. Bレイタンス
  3. Cブリーディング
  4. Dコールドジョイント
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正解:Dコールドジョイント

完全に一体化していない打継目をコールドジョイントといい、漏水や鉄筋腐食の原因になりやすい。

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133打設されたコンクリートの一部に、粗骨材が多く集まってできた空隙の多い欠陥部分を何というか。

  1. Aレイタンス
  2. Bコールドジョイント
  3. Cスランプ
  4. Dジャンカ
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正解:Dジャンカ

粗骨材が多く集まってできた空隙の多い欠陥部分をジャンカという。

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134コンクリートの養生に関する説明として、正しいものはどれか。

  1. A膜養生は湿潤養生よりも初期養生の効果が高い。
  2. B夏期の打ち込み後は、急激な乾燥を防ぐために湿潤養生をおこなう。
  3. C冬期の打ち込み後は、凍結を防ぐために散水養生をおこなう。
  4. D養生温度が低い場合は、高い場合よりもコンクリートの強度の発現が早い。
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正解:B夏期の打ち込み後は、急激な乾燥を防ぐために湿潤養生をおこなう。

夏期は急激な乾燥を防ぐため湿潤養生(散水等)を行う。初期効果は湿潤養生の方が高く、冬期は保温養生を行う。養生温度が低いと強度発現は遅い。

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135コンクリートの型枠の最小存置期間について、正しい説明はどれか。

  1. Aセメントの種類に関わらず、一定の日数と定められている。
  2. B平均気温が低いほど、最小存置期間を長くする。
  3. C平均気温が高いほど、最小存置期間を長くする必要がある。
  4. Dコンクリートの打込み後、24時間で一律に取り外すことができる。
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正解:B平均気温が低いほど、最小存置期間を長くする。

型枠の最小存置期間はセメントの種類や平均気温によって変わり、平均気温が低いほど長くする。

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136構造物を支える支点のうち、回転と水平・鉛直の三つの反力が生じる支点はどれか。

  1. A固定端(フィックス)
  2. B移動端(ローラー)
  3. C回転端(ピン)
  4. Dヒンジ
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正解:A固定端(フィックス)

固定端は、回転(モーメント)、水平方向、垂直方向の三つの反力が生じる。

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137スパン3mの単純梁において、左端の支点Aから2m、右端の支点Bから1mの位置に6kNの集中荷重が下向きに作用している。このとき、右端の支点Bに生じる垂直方向の反力はいくらか。なお、梁の自重は無視する。

  1. A2kN
  2. B4kN
  3. C3kN
  4. D6kN
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正解:B4kN

支点A回りのモーメントの釣り合いを考えると、6kN×2m − VB×3m = 0 となり、3VB = 12 より VB = 4kN となる。

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138構造物に外力が材軸に対して直角に作用したときに、部材断面をずらすように生じる抵抗力を何というか。

  1. A軸方向力
  2. Bせん断力
  3. C曲げモーメント
  4. D圧縮応力
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正解:Bせん断力

材軸に直角に作用し、部材断面をずらすように生じる抵抗力をせん断力という。

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139曲げモーメント図(M図)を描く際、一般的に図を描き込む側として正しいものはどれか。

  1. A材の上側に常にかく
  2. B材の圧縮側にかく
  3. C材の内側に常にかく
  4. D材の凸側(引張側)にかく
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正解:D材の凸側(引張側)にかく

曲げモーメント図は、材の凸側(引張側)にかくのが一般的である。

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140柱と梁が強固に接合された剛接骨組を何構造というか。

  1. Aトラス構造
  2. Bラーメン構造
  3. Cケーブル構造
  4. Dアーチ構造
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正解:Bラーメン構造

柱と梁が強固に接合された剛接骨組をラーメン構造という。各節点がピンで接合されたものはトラス構造である。

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141コンクリートの配合設計において、コンクリート1立方メートルを造るために必要な水量を何というか。

  1. A単位セメント量
  2. B水セメント比
  3. C細骨材率
  4. D単位水量
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正解:D単位水量

コンクリート1立方メートルを造るために必要な水量を単位水量という。

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