2026年版・1-4

電気計測:計器と測定法の一問一答

1級電気工事施工管理技士(第一次検定)「電気工学」から、電気計測:計器と測定法に関する4択問題を10問。「答えと解説を見る」を開くと、正解とその理由がその場で読めます。会員登録は不要です。

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問題

上から順に解いてみてください。答えは各問の下で確認できます。本試験には五肢択一の問題も含まれますが、ここでは4択で出題しています。

問11-4

内部抵抗0.18Ωの直流電流計の測定範囲を10倍に拡大するために、電流計に並列に接続する分流器の抵抗値として、正しいものはどれか。

  • ①0.02Ω
  • ②0.018Ω
  • ③0.2Ω
  • ④1.62Ω
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正解 ①0.02Ω
解説
測定範囲をm倍にするには、電流計に並列に分流器を接続し、全電流のうち1/mだけを電流計に流します。分流器の抵抗R_sは、R_s=r/(m−1)で求めます。R_s=0.18/(10−1)=0.18/9=0.02Ωです。

他の選択肢について
・0.018Ω:m−1ではなくmで割った誤りです(0.18/10)。
・0.2Ω:桁を1つ誤った値です。
・1.62Ω:倍率器の式(r×(m−1)=0.18×9)を使った誤りです。倍率器は電圧計に直列に接続するものです。

覚え方のポイント
「電流計には並列に分流器:R_s=r/(m−1)」「電圧計には直列に倍率器:R_m=r×(m−1)」。どちらも「m−1」を使う点が共通です。
問21-4

内部抵抗10kΩの直流電圧計の測定範囲を5倍に拡大するために、電圧計に直列に接続する倍率器の抵抗値として、正しいものはどれか。

  • ①2kΩ
  • ②40kΩ
  • ③50kΩ
  • ④60kΩ
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正解 ②40kΩ
解説
電圧計の測定範囲をm倍にするには、電圧計に直列に倍率器を接続し、加わる電圧の1/mだけが電圧計にかかるようにします。倍率器の抵抗R_mは、R_m=r×(m−1)=10×(5−1)=40kΩです。

他の選択肢について
・2kΩ:分流器の考え方でr÷(m)とした誤りです。
・50kΩ:r×mとした誤りです。この値は電圧計と倍率器を合わせた全体の抵抗に当たります。
・60kΩ:r×(m+1)とした誤りです。

覚え方のポイント
倍率器を付けた全体の抵抗は「r×m」になり、そこから電圧計自身のrを引いた分が倍率器、と考えると式を忘れても導けます。
問31-4

指示電気計器の動作原理と使用回路の組合せとして、最も不適当なものはどれか。

  • ①可動鉄片形 ― 主に交流
  • ②誘導形 ― 交流の電力量
  • ③可動コイル形 ― 交流専用
  • ④整流形 ― 交流
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正解 ③可動コイル形 ― 交流専用
解説
可動コイル形計器は、永久磁石の磁界の中で可動コイルに流れる電流が受ける力を利用するため、電流の向きが変わると指針が振れる向きも変わり、交流では平均値が0となって指示しません。したがって直流専用の計器です。

他の選択肢について
・可動鉄片形:コイルの磁界で鉄片を動かす方式で、主に商用周波数の交流の電流計・電圧計に使われます。
・誘導形:移動磁界による渦電流を利用する方式で、交流の電力量計に使われてきました。
・整流形:整流器で直流に変えてから可動コイル形で指示する方式で、交流に使います。

覚え方のポイント
記号とセットで「可動コイル形=直流」「可動鉄片形・整流形・誘導形=交流」「電流力計形・熱電形=交直両用」と覚えます。
問41-4

変流器(CT)の取扱いに関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

  • ①一次電流が流れている状態で、二次側を短絡してはならない。
  • ②二次側に接続する計器は、電圧計を用いるのが一般的である。
  • ③変流器の二次側の定格電流は、一般に100Aのものを用いる。
  • ④一次電流が流れている状態で、二次側を開放してはならない。
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正解 ④一次電流が流れている状態で、二次側を開放してはならない。
解説
変流器は、大きな一次電流を小さな二次電流(一般に定格5Aまたは1A)に変えて計器や継電器に導く機器です。一次電流が流れている状態で二次側を開放すると、一次電流がすべて励磁電流となって鉄心が過飽和になり、二次側に高電圧が発生して絶縁破壊や焼損の危険があります。計器を取り外すときは、先に二次側を短絡します。

他の選択肢について
・二次側を短絡してはならない:これは計器用変圧器(VT)の注意事項です。VTの二次側を短絡すると過電流が流れます。
・電圧計を用いる:CTの二次側には電流計や過電流継電器などを接続します。
・二次側の定格電流は100A:二次定格電流は一般に5Aまたは1Aです。

覚え方のポイント
「CTは開放禁止(先に短絡)、VTは短絡禁止」。逆にして問うひっかけが定番です。
問51-4

接地抵抗計(電位降下法)による接地抵抗の測定に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

  • ①被測定接地極から、補助接地極をほぼ一直線上に約10m間隔で打ち込む。
  • ②補助接地極は、被測定接地極のすぐそばにまとめて打ち込むのがよい。
  • ③測定は、交流の商用電源から直接電圧を加えて行うのが原則である。
  • ④接地抵抗は、絶縁抵抗計の1,000Vレンジで測定するのが原則である。
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正解 ①被測定接地極から、補助接地極をほぼ一直線上に約10m間隔で打ち込む。
解説
電位降下法による接地抵抗の測定では、被測定接地極Eから、電位補助極P、電流補助極Cを、ほぼ一直線上に約10m間隔で配置します。E-C間に測定用の電流を流し、E-P間の電位差から接地抵抗を求めます。補助極の間隔が近すぎると、互いの電位の影響を受けて正しく測定できません。

他の選択肢について
・すぐそばにまとめて打ち込む:互いに干渉して誤差が大きくなります。
・商用電源から直接電圧を加える:接地抵抗計の内蔵電源(地電流の影響を受けにくい周波数の交流)を用います。
・絶縁抵抗計で測定:接地抵抗は接地抵抗計で測定します。絶縁抵抗計は絶縁物の抵抗を測る計器です。

覚え方のポイント
「E・P・Cを一直線に約10m間隔」。簡易的に既設の接地(柱上変圧器のB種接地など)を利用する2極法(簡易測定法)もあります。
問61-4

三相3線式回路の電力を、2つの単相電力計で測定する方法(2電力計法)に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

  • ①三相電力は、2つの電力計の指示の差で求められる。
  • ②三相電力は、2つの電力計の指示の和で求められる。
  • ③三相電力は、2つの電力計の指示の積で求められる。
  • ④三相電力は、1つの電力計の指示の3倍で求められる。
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正解 ②三相電力は、2つの電力計の指示の和で求められる。
解説
2電力計法では、三相3線式の2つの線に電力計の電流コイルを入れ、電圧コイルをそれぞれ残りの1線との間に接続します。負荷が平衡・不平衡にかかわらず、三相電力は2つの電力計の指示の和で求められます。力率が0.5より小さいと一方の指示が負になるため、その場合は符号を含めて足し合わせます。

他の選択肢について
・指示の差:和で求めます。なお、平衡負荷では指示の差から無効電力を求めることができます。
・指示の積:積には物理的な意味がありません。
・1つの指示の3倍:平衡三相回路で相電力を測る場合の考え方で、2電力計法とは異なります。

覚え方のポイント
「三相3線式は2つの電力計の和で三相電力」。三相4線式では3つの電力計(3電力計法)を使います。
問71-4

クランプ形電流計(クランプメータ)に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

  • ①電線を1本ずつ切断し、直列に接続して電流を測定する。
  • ②電圧線と中性線をまとめて挟むと、負荷電流が測定できる。
  • ③回路を切断せずに、電線を挟むことで電流を測定できる。
  • ④絶縁抵抗の測定を目的として用いる計器である。
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正解 ③回路を切断せずに、電線を挟むことで電流を測定できる。
解説
クランプ形電流計は、電線を鉄心で挟み、電流が作る磁界を利用して電流を測定します。回路を切断する必要がなく、通電中の電流を安全に測れます。単相2線式の2本(往路と復路)をまとめて挟むと、負荷電流は打ち消し合い、漏れ電流だけを測定できます(漏れ電流の測定)。

他の選択肢について
・電線を切断して直列に接続:これは一般の電流計の接続方法です。
・電圧線と中性線をまとめて挟むと負荷電流が測れる:往復の電流が打ち消し合うため、測定されるのは漏れ電流です。
・絶縁抵抗の測定が目的:絶縁抵抗は絶縁抵抗計で測定します。ただし、漏れ電流の測定で絶縁の状態を推定することはできます。

覚え方のポイント
「1本挟めば負荷電流、全部挟めば漏れ電流」。停電できない回路の絶縁監視に、漏れ電流の測定が使われます。
問81-4

真の値が100Vの電圧を測定したところ、電圧計の指示が102Vであった。この測定の誤差率として、正しいものはどれか。

  • ①−2%
  • ②−1.96%
  • ③+1.96%
  • ④+2%
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正解 ④+2%
解説
誤差率は(測定値M−真の値T)/真の値T×100%で求めます。(102−100)/100×100=+2%です。測定値が真の値より大きいので、誤差率は正の値になります。

他の選択肢について
・−2%:真の値から測定値を引いた値で、これは補正の考え方の符号です。
・−1.96%:補正率(T−M)/M×100=(100−102)/102×100≒−1.96%です。誤差率とは定義が異なります。
・+1.96%:分母を測定値にした誤りです。

覚え方のポイント
「誤差率=(M−T)/T」「補正率=(T−M)/M」。分子の順番と分母が入れ替わる点を対にして覚えます。
問91-4

計器用変圧器(VT)に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

  • ①高電圧を低電圧に変えて、電圧計や継電器に加えるものである。
  • ②大電流を小電流に変えて、電流計や継電器に流すために用いる。
  • ③二次側は、一次電圧がかかっている状態で開放してはならない。
  • ④二次側の定格電圧は、一般に一次側と同じ大きさの電圧である。
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正解 ①高電圧を低電圧に変えて、電圧計や継電器に加えるものである。
解説
計器用変圧器(VT)は、高圧・特別高圧の電圧を、計器や継電器で扱える低い電圧(二次定格電圧は一般に110V)に変える機器です。二次側を短絡すると大電流が流れて焼損するため、二次側は短絡してはなりません。二次側の回路には、ヒューズなどの保護を設けます。

他の選択肢について
・大電流を小電流に変える:これは変流器(CT)の役割です。
・開放してはならない:開放してはならないのはCTです。VTは短絡してはなりません。
・二次側の定格電圧は一次側と同じ:二次側は一般に110Vで、一次側よりはるかに低い電圧です。

覚え方のポイント
「VT:電圧を下げる・二次110V・短絡禁止」「CT:電流を下げる・二次5A(1A)・開放禁止」を表にして覚えます。
問101-4

絶縁抵抗計による低圧電路の絶縁抵抗測定に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

  • ①測定は、対象の電路を停電させてから行うのが原則である。
  • ②停電が困難でも、漏えい電流による判定は認められない。
  • ③電路と大地の間の絶縁抵抗を、直流の電圧を加えて測定する。
  • ④電子機器が接続された回路では、機器の損傷に注意する。
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正解 ②停電が困難でも、漏えい電流による判定は認められない。
解説
低圧電路の絶縁性能は、原則として電路を停電させ、絶縁抵抗計で絶縁抵抗を測定して確かめます(電気設備に関する技術基準を定める省令第58条)。ただし、絶縁抵抗の測定が困難な場合は、使用電圧が加わった状態での漏えい電流が1mA以下であればよいとされています(電気設備の技術基準の解釈第14条第1項第2号)。したがって「漏えい電流による判定は認められない」という記述が不適当です。

他の選択肢について
・停電させて行う:絶縁抵抗計は電路に直流の電圧を加えるため、通電したまま測ると正しい値が得られず、接続された機器を損傷するおそれもあります。
・電路と大地の間を測定:電路と大地の間、電線相互の間の絶縁抵抗を測定します。
・電子機器の損傷に注意:測定電圧で電子機器が壊れるおそれがあるため、機器を外すか、適切な測定電圧を選んで測定します。

覚え方のポイント
「絶縁抵抗計=停電して測る」「停電できないときは漏えい電流1mA以下で代替」。この代替基準は「電気設備技術基準」の問題でも問われます。

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※本ページの問題・解説は、生成AI(人工知能)を活用して作成しています。

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