筆記試験

第二種電気工事士 電気理論の出題パターンと計算問題の解き方

第二種電気工事士 電気理論の出題パターンと計算問題の解き方

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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

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 =

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

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 =

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

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