第二種電気工事士 過去問
令和3年度下期 午後
問3 (一般問題 問3)

１：×

２：×

３：×

４：○

J=P[W]×t[s]の単位換算ができますので、問題の電熱器の電力量は500×(1.5×60×60)＝2700000[Ws]となります。

2700000[Ws]=2700000[J]となり、k=10³ですので、2700[kJ]となります。

よって、4が正解です。

問題は、電力量と発熱量のエネルギーの変換問題です。

電気のエネルギーは、電力で表します。電力 [W]は、電流 [A]×電圧 [V]で求められます。

1秒間に使用する電力が電力量で、[W･ｓ]で表します。

エネルギーの1つの熱量の単位は、[Ｊ](ジュール)で、1 [J]は1秒間当たりに使用した熱量となります。熱量も電力量もエネルギーですから、お互いに変換できて、

1 [J] ＝ 1 [W･ｓ]

となります。これは、1秒間当たりのエネルギーですから、10秒間では、10倍すれば同じ熱量と電力量になります。

1時間30分を秒に直すと、90 分 × 60 秒 ＝ 5,400 秒です。500 Wの電熱器を1時間30分使った時の電力量は、

500 [W]×5400 [秒] ＝ 2,700,000 [W･ｓ]

です。したがって、この電力量を熱量に換算すると、

2,700,000 [W･ｓ] ＝ 2,700,000 [J] ＝ 2,700 [ｋJ]

となります。

この問題は出題科目「電気の基礎理論」からの出題です。

この問題では下記の知識を求められています。

＜必要知識＞

◯電力量を計算出来る。

◯電力量＝熱量を理解している。

この必要知識に伴う計算式は下記です。

＜必要計算式＞

・電力量［W・s］＝電力P×時間t［秒］

・電力量［W・s］＝熱量H［J］

それでは上記の必要知識及び計算式を使って問題を解いていきます。

電力量＝熱量のため、この問題では分かっている電力と使用時間を使って、

熱量を求めればいいことになります。

電力量＝熱量＝５００［W］× 1時間３0分

＝５００［W］× （６０＋３０）× ６０［s］

＝２７００，０００［W・s］＝２７００，０００［J］＝２７００［kJ］

よって正解は２７００になります。

１．必要な公式を確認します。
発熱量（エネルギー）は以下の式で求めます：
H = 𝑃 × 𝑡

ここで、
H: 発熱量 [J（ジュール）]
P: 消費電力 [W（ワット）]
t: 時間 [秒（s）]

２．単位の変換を行います。
使用時間は「1時間30分」とあります。これを秒に変換します：
1時間 = 60分 = 3600秒
30分 = 1800秒
合計 = 3600 + 1800 = 5400秒

３．計算を行います・
問題で消費電力 P は 500W と与えられているので、発熱量を計算します：
H = 500 × 5400
 　= 2700000(J)

kJ（キロジュール）への変換を行います。
1kJ = 1000J なので、
H = 2700000 / 1000
   = 2700(kJ)
となります。