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第二種電気工事士学科試験の断線の問題を解くための公式
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第二種電気工事士学科試験の「断線」の計算問題を解くために使う重要な公式とその使い方についてまとめています。
第二種電気工事士学科試験の計算問題を解くためには電気の公式をおぼえておく必要がありますが、公式が苦手という方はそこそこいたりします。
そこで、このページでは第二種電気工事士学科試験の断線の計算問題を解くための重要な公式とその使い方についてまとめてみましたので、試験勉強に活用してみてください。
掲載している公式はどれも重要で計算問題を解くときによく使う公式ですので、掲載されている公式は一通りおぼえておくようにしましょう。
第二種電気工事士学科試験の問題を解くときに使う公式はどれも電気の基本的な公式ですので、公式が苦手な方でも、ちょっとした空き時間などを利用して何度も繰り返し見ていれば、おぼえられるんじゃないかと思います。
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単相3線式回路の断線の問題を解くための公式
※断線によって負荷の抵抗値は変化しないものとします。
単相3線式回路の中性線が断線した場合の回路に流れる電流の公式
この電流の公式は、単相3線式回路の中性線が断線した場合の回路に流れる電流（ $\boldsymbol{I}$ ）を求めるときに使う公式です。
①式の公式とその使い方
①式の公式の $R_1$ と $R_2$ にそれぞれの抵抗の値、$V$ に抵抗 $R_1$ と $R_2$ にかかる電源の電圧の値を代入すると、中性線が断線した場合の回路に流れる電流 $I$ を求めることができます。
単相3線式回路の中性線が断線した場合の抵抗負荷にかかる電圧の公式
この電圧の公式は、単相3線式回路の中性線が断線した場合の抵抗負荷にかかる電圧を求めるときに使う公式です。
②式の公式とその使い方
②式の公式の $I$ に中性線が断線した場合の回路に流れる電流の値、$R_1$ に上側の抵抗の値を代入すると、中性線が断線した場合の上側の抵抗負荷にかかる電圧 $V_{R1}$ を求めることができます。
③式の公式とその使い方
③式の公式の $I$ に中性線が断線した場合の回路に流れる電流の値、$R_2$ に下側の抵抗の値を代入すると、中性線が断線した場合の下側の抵抗負荷にかかる電圧 $V_{R2}$ を求めることができます。
④式の公式とその使い方
④式の公式は、分圧の公式を使って上側の抵抗負荷にかかる電圧を求める場合の公式です。④式の $V$ に抵抗 $R_1$ と $R_2$ にかかる電源の電圧の値、$R_1$ と $R_2$ にそれぞれの抵抗の値を代入すると、中性線が断線した場合の上側の抵抗負荷にかかる電圧 $V_{R1}$ を求めることができます。
⑤式の公式とその使い方
⑤式の公式は、分圧の公式を使って下側の抵抗負荷にかかる電圧を求める場合の公式です。⑤式の $V$ に抵抗 $R_1$ と $R_2$ にかかる電源の電圧の値、$R_1$ と $R_2$ にそれぞれの抵抗の値を代入すると、中性線が断線した場合の下側の抵抗負荷にかかる電圧 $V_{R2}$ を求めることができます。
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Y結線（スター結線）の三相3線式回路の断線の問題を解くための公式
※負荷がＹ結線（スター結線）で、各相の負荷は同じ大きさの抵抗とします。
三相3線式回路（Y結線）の相電圧の公式
この相電圧の公式は、Y結線（スター結線）されている三相3線式回路の相電圧を求めるときに使う公式です。
⑥式の公式とその使い方
⑥式の公式の $V_l$ に線間電圧の値を代入すると、相電圧 $V_p$ を求めることができます。
三相3線式回路（Y結線）の1線が断線した場合の一相の負荷にかかる電圧の公式
この電圧の公式は、三相3線式回路（Y結線）の1線が断線した場合の一相の負荷（抵抗）にかかる電圧を求めるときに使う公式です。
⑦式の公式とその使い方
⑦式の公式の $E$ に1線が断線した場合の負荷にかかる電圧の値（ $E$［$\mathrm{V}$］）を代入すると、1線が断線した場合の一相の負荷（抵抗）にかかる電圧 $V_R$ を求めることができます。
Δ結線（デルタ結線）の三相3線式回路の断線の問題を解くための公式
※負荷がΔ結線（デルタ結線）で、各相の負荷は同じ大きさの抵抗とします。
三相3線式回路（Δ結線）の1線が断線した場合の抵抗に流れる電流の公式
この電流の公式は、上の図のような三相3線式回路において、図中の×印点で断線した場合の抵抗に流れる電流（ $\boldsymbol{I}$ ）を求めるときに使う公式です。
⑧式の公式とその使い方
⑧式の公式の $R$ に抵抗の値、$E$ に1線が断線した場合の負荷にかかる電圧の値（ $E$［$\mathrm{V}$］）を代入すると、図中の×印点で断線した場合の抵抗に流れる電流 $I$ を求めることができます。
三相3線式回路（Δ結線）の1線が断線した場合の抵抗に流れる電流の公式
この電流の公式は、上の図のような三相3線式回路において、図中の×印点で断線した場合の抵抗に流れる電流（ $\boldsymbol{I}$ ）を求めるときに使う公式です。
⑨式の公式とその使い方
⑨式の公式の $R$ に抵抗の値、$E$ に1線が断線した場合の負荷にかかる電圧の値（ $E$［$\mathrm{V}$］）を代入すると、図中の×印点で断線した場合の抵抗に流れる電流 $I$ を求めることができます。
断線の問題を解くための公式の一覧表
以上の第二種電気工事士学科試験の断線の問題を解くための公式を一覧表にまとめると、次の表のようになります。
単相3線式回路の公式
| 項目 | 公式 |
|---|---|
| 回路に流れる電流 （中性線が断線した場合） |
$I=\dfrac{V}{R_1+R_2}$ |
| 抵抗負荷にかかる電圧 （中性線が断線した場合） |
$V_{R1}=I\, R_1$ |
| $V_{R2}=I\, R_2$ | |
| $V_{R1}=V\times\dfrac{R_1}{R_1+R_2}$ | |
| $V_{R2}=V\times\dfrac{R_2}{R_1+R_2}$ |
Y結線の三相3線式回路の公式
| 項目 | 公式 |
|---|---|
| 相電圧 | $V_p=\dfrac{V_l}{\sqrt{3}}$ |
| 一相の負荷（抵抗）にかかる電圧 （1線が断線した場合） |
$V_R=\dfrac{E}{2}$ |
Δ結線の三相3線式回路の公式
| 項目 | 公式 |
|---|---|
| 抵抗に流れる電流 （1線が断線した場合） ※回路図から2つの式を使い分ける |
$I=\dfrac{E}{R}$ |
| $I=\dfrac{E}{2\, R}$ |
計算問題で一問でも多く正解するためにも、頑張って公式をおぼえましょう！
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もうちょっと詳しく勉強したい方は、こちらも参考にしてみましょう。
断線についてはこちら ⇒ 配電線の断線
線間電圧、相電圧についてはこちら ⇒ 配電線（配電方式）の種類
（第二種電気工事士学科試験の計算問題を解くための公式を一覧表にまとめた重要公式集はこちら。）
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