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電気理論は第二種電気工事士の筆記試験で毎年6〜10問出題される。配点は全50問中の約16〜20%を占める最重要分野だ。この記事では出題パターンと計算問題の解き方を具体的に解説する。
電気理論の出題数と配点を正確に把握する
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2026年版の試験では筆記試験50問中、電気理論から約8問が出る。1問2点なので最大16点分だ。合格点は60点(30問正解)。電気理論だけで10点以上取れると合格圏内がぐっと近づく。
頻出テーマ一覧(出題頻度順)
| テーマ | 出題頻度 | 難易度 |
|---|---|---|
| オームの法則・合成抵抗 | 毎年必出 | ★☆☆ |
| 電力・電力量・熱量 | 毎年2問 | ★☆☆ |
| 交流回路(RLC) | 毎年2〜3問 | ★★☆ |
| 三相交流・Y・△結線 | 隔年出題 | ★★★ |
| 電流・電圧の分配則 | 毎年1〜2問 | ★★☆ |
| キルヒホッフの法則 | 2〜3年に1問 | ★★★ |
オームの法則と合成抵抗の解き方
最も出題頻度が高い。毎年1〜2問は確実に出る。計算式は3つだけ覚えればいい。
基本3公式
V = I × R(電圧=電流×抵抗)
I = V ÷ R(電流=電圧÷抵抗)
R = V ÷ I(抵抗=電圧÷電流)
合成抵抗の計算手順
直列接続の合成抵抗はそのまま足し算だ。
例題:3Ωと5Ωを直列接続した合成抵抗
R = 3 + 5 = 8Ω
並列接続は逆数の和の逆数を計算する。2本の並列なら「積÷和」の公式が速い。
例題:4Ωと6Ωを並列接続した合成抵抗
R = (4×6)÷(4+6) = 24÷10 = 2.4Ω
実際の試験では直列と並列が混在する回路が出る。まず並列部分を計算し、次に直列部分と合算する順番を守れば解ける。
電力・電力量・熱量の計算問題を確実に取る
📖 参考書・テキスト
この分野は毎年2問出る。公式を覚えれば必ず得点できる。
電力・電力量・熱量の公式
電力 P = V × I = I²R = V²÷R(単位:W)
電力量 W = P × t(単位:Wh または J)
熱量 Q = P × t × 3600(単位:J)
頻出パターン:ヒーターの電力量計算
例題:100V・1kWのヒーターを3時間使用した電力量
W = 1000W × 3h = 3000Wh = 3kWh
電力の公式は3パターンある。問題で与えられる値によって使い分けるだけだ。VとIが与えられればP=VI、VとRならP=V²÷Rを使う。
交流回路(RLC)の計算を最短で攻略する
交流回路は毎年2〜3問出る難所だ。しかし出るパターンは決まっている。以下の3つに絞って覚えれば十分だ。
パターン①:インピーダンスの計算
RとLの直列回路のインピーダンス
Z = √(R² + XL²)
XL(誘導性リアクタンス)= 2πfL
例題:R=3Ω、XL=4ΩのRL直列回路のインピーダンス
Z = √(3² + 4²) = √(9+16) = √25 = 5Ω
3:4:5のピタゴラス数を覚えると暗算できる
パターン②:共振周波数の計算
LC回路の共振周波数は次の公式だ。
f = 1 ÷ (2π√(LC))
試験ではLとCの値を与えて周波数を選ぶ問題が多い。電卓は使えないので計算しやすい数値で出題される。
パターン③:力率の計算
力率の公式
力率 cosθ = R ÷ Z
有効電力 P = V × I × cosθ
例題:R=4Ω、Z=5ΩのRL回路の力率
cosθ = 4÷5 = 0.8(80%)
電流・電圧の分配則を使った問題の解き方
電圧分配(直列回路)
直列回路では抵抗の比で電圧が分配される。
例題:2Ωと3Ωの直列回路に10Vをかけたとき2Ωの電圧
V₁ = 10 × 2÷(2+3) = 10 × 0.4 = 4V
電流分配(並列回路)
並列回路では抵抗の逆比で電流が分配される。
例題:3Ωと6Ωの並列回路に9Aが流れるとき3Ωに流れる電流
I₁ = 9 × 6÷(3+6) = 9 × 0.67 = 6A
電流分配は「相手の抵抗÷合計」で自分の電流を出す
三相交流の計算で差をつける
三相交流は難しそうに見えるが出るパターンは2つだ。Y結線とΔ結線の電圧・電流の関係を覚えるだけでいい。
Y結線とΔ結線の関係
| 結線 | 線間電圧と相電圧 | 線電流と相電流 |
|---|---|---|
| Y結線 | 線間 = √3 × 相電圧 | 線電流 = 相電流 |
| Δ結線 | 線間電圧 = 相電圧 | 線電流 = √3 × 相電流 |
√3 ≒ 1.73として計算すること。試験の選択肢は1.73を使った値で設定されている。
試験本番で電気理論を効率よく解く手順
計算問題を解く順番
試験時間は120分で50問だ。1問あたり2分24秒が目安になる。電気理論の計算問題は時間がかかる。後回しにせず確実に解ける問題から片付けるのが鉄則だ。
おすすめの解答順序
1. オームの法則・合成抵抗(1〜2分で解ける)
2. 電力・電力量の計算(1分で解ける)
3. 力率・インピーダンス(2〜3分かける)
4. 三相交流(3分かける)
5. キルヒホッフ(難しければ飛ばす)
単位変換ミスをゼロにする方法
電気理論の計算ミスの6割は単位変換ミスだ。kW→W、kΩ→Ω、mA→Aの変換を問題を読んだ直後にメモする習慣をつける。これだけで正答率が大きく上がる。
| 単位 | 変換値 | 具体例 |
|---|---|---|
| k(キロ) | ×1000 | 2kW = 2000W |
| m(ミリ) | ÷1000 | 500mA = 0.5A |
| M(メガ) | ×1000000 | 1MΩ = 1000000Ω |
電気理論の勉強スケジュール(3週間プラン)
週別の学習内容
1週目:オームの法則・合成抵抗・電力の公式を完全習得(毎日30分)
2週目:交流回路・インピーダンス・力率を理解(毎日45分)
3週目:過去問10年分の電気理論問題のみを解く(毎日60分)
過去問は電気技術者試験センターの公式サイトで無料公開されている。2016〜2025年の10年分を解くと出題パターンが体感できる。同じパターンが繰り返し出るのが分かる。
まとめ:電気理論で8問中6問を取る戦略
電気理論8問のうち6問取れれば12点だ。合格に大きく貢献する。捨てるべき問題は三相交流とキルヒホッフの応用問題だけでいい。残りの6問はすべて取りにいく。公式は20個以内に絞り、過去問で繰り返し解くことが最速の攻略法だ。
電気理論攻略の3原則
1. 公式は丸暗記より「使って覚える」
2. 過去10年分の電気理論問題は全問解く
3. ピタゴラス数(3:4:5、5:12:13)は必ず覚える