2026年版・2-3

電気応用：照明・電熱・電力の基礎計算の一問一答

2級電気工事施工管理技士（第一次検定）「電気工学（電気機器・照明など）」から、電気応用：照明・電熱・電力の基礎計算に関する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12-3

照明で用いる量とその単位の組合せとして、誤っているものはどれか。

①光束 ― ルーメン〔lm〕
②光度 ― カンデラ〔cd〕
③照度 ― カンデラ〔cd〕
④輝度 ― カンデラ毎平方メートル〔cd/m²〕

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正解 ③照度 ― カンデラ〔cd〕

解説
照度は、ある面が受ける光の量（単位面積あたりの光束）で、単位はルクス〔lx〕です。カンデラ〔cd〕は光度の単位なので、この組合せが誤りです。

他の選択肢について
・光束 ― ルーメン〔lm〕：光源から出る光の量の総量です。
・光度 ― カンデラ〔cd〕：光源からある方向に出る光の強さです。
・輝度 ― カンデラ毎平方メートル〔cd/m²〕：光っている面をある方向から見たときの明るさ（まぶしさ）です。

覚え方のポイント
「光束lm（出す量）→ 光度cd（ある方向の強さ）→ 照度lx（受ける明るさ）→ 輝度cd/m²（見た明るさ）」。照度1lx＝1lm/m² の関係も覚えておきます。

問22-3

光度400cdの点光源の真下2mの位置にある水平面の照度の値として、正しいものはどれか。

①200lx
②800lx
③50lx
④100lx

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正解 ④100lx

解説
点光源による照度は、距離の2乗に反比例します（逆2乗の法則）。真下の水平面の照度は E＝I／r²〔lx〕で求めます。
E＝400÷2²＝400÷4＝100lx です。

他の選択肢について
・200lx：距離を2乗せずに割った値（400÷2）です。
・800lx：距離で割らずに掛けた値（400×2）です。
・50lx：距離の3乗で割った値（400÷8）です。

覚え方のポイント
「照度は距離の2乗に反比例」。光源からの距離が2倍になると照度は1／4、3倍になると1／9になります。斜めの位置の照度では、さらに入射角のcosθを掛けます。

問32-3

床面積100m²の事務室に、1台あたりの光束3,000lmの照明器具を20台設置した。照明率0.6、保守率0.7のとき、光束法による床面の平均照度の値として、正しいものはどれか。

①252lx
②360lx
③420lx
④600lx

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正解 ①252lx

解説
光束法による平均照度は E＝F×N×U×M÷A で求めます（F：器具1台の光束、N：台数、U：照明率、M：保守率、A：床面積）。
E＝3,000×20×0.6×0.7÷100＝252lx です。

他の選択肢について
・360lx：保守率を掛け忘れた値（3,000×20×0.6÷100）です。
・420lx：照明率を掛け忘れた値（3,000×20×0.7÷100）です。
・600lx：照明率と保守率の両方を掛け忘れた値です。

覚え方のポイント
照明率は「光源の光のうち作業面に届く割合」、保守率は「汚れや光源の劣化で明るさが下がることを見込む係数」。どちらも1より小さいので、掛け忘れると照度が大きく出てしまいます。

問42-3

光源の光が、物の色の見え方をどの程度忠実に再現できるかを表す指標として、最も適当なものはどれか。

①色温度
②平均演色評価数
③発光効率
④保守率

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正解 ②平均演色評価数

解説
平均演色評価数（Ra）は、光源の演色性（物の色の見え方の忠実さ）を表す指標で、基準の光で見たときと同じ見え方になるほど100に近くなります。美術館や衣料品店など、色の見え方が重要な場所では、Raの高い光源が選ばれます。

他の選択肢について
・色温度：光源の光の色（青白い・赤みがかった）を、温度〔K〕で表したものです。
・発光効率：消費電力1Wあたりの光束〔lm/W〕で、省エネ性能を表します。
・保守率：照明器具の汚れや光源の劣化による明るさの低下を見込む係数です。

覚え方のポイント
「色の正しさ＝演色性（Ra）」「光の色合い＝色温度（K）」。名前が似ていて混同しやすいので、何を表すかで区別します。

問52-3

光源の色温度に関する記述として、最も適当なものはどれか。

①色温度の高い光源ほど、赤みを帯びた光色になる。
②色温度は、光源の表面温度そのものを表す。
③色温度の高い光源ほど、青白い光色になる。
④色温度の単位は、ルクス〔lx〕である。

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正解 ③色温度の高い光源ほど、青白い光色になる。

解説
色温度は、光源の光の色を、それと同じ色の光を出す黒体（理想的な物体）の温度〔K（ケルビン）〕で表したものです。色温度が高いほど青白く、低いほど赤みを帯びた暖かい光色になります。電球色は約3,000K、昼光色は約6,500K程度です。

他の選択肢について
・高いほど赤み：関係が逆です。
・表面温度そのもの：色温度は光の色を表す指標で、実際の光源の温度ではありません（LEDの表面温度は数千Kにはなりません）。
・単位はルクス：色温度の単位はケルビン〔K〕です。

覚え方のポイント
「炎は温度が上がると赤→白→青」と覚えると、色温度が高いほど青白いことを思い出せます。落ち着いた空間は低い色温度、作業する空間は高い色温度が好まれます。

問62-3

照明用の光源としてのLEDに関する記述として、最も不適当なものはどれか。

①白熱電球に比べて、発光効率が高い。
②点灯してすぐに、明るさが安定する。
③調光には、調光対応の器具を使う。
④白熱電球に比べると、寿命が短い。

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正解 ④白熱電球に比べると、寿命が短い。

解説
LED照明は、白熱電球（寿命約1,000〜2,000時間）に比べてはるかに寿命が長く、一般に40,000時間程度とされています。寿命が短いというのは誤りです。

他の選択肢について
・発光効率が高い：同じ明るさを少ない電力で得られ、省エネ効果が大きい光源です。
・すぐに明るさが安定：点灯直後から明るく、点滅を繰り返しても寿命への影響が小さい特徴があります。
・調光に対応した器具を使う：調光に対応していないLED器具を調光器で使うと、ちらつきや故障の原因になります。

覚え方のポイント
LEDは「長寿命・高効率・すぐ明るい・熱に弱い」。熱がこもると寿命が短くなるので、断熱材施工器具かどうかなど、器具の適合を確認します。

問72-3

10kgの水を20℃温度上昇させるのに、消費電力1kWの電熱器を使用したときの所要時間に最も近いものはどれか。ただし、水の比熱は4.2kJ/(kg・K)とし、熱損失は無視する。

①14分
②840分
③1.4分
④3.3分

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正解 ①14分

解説
水を温めるのに必要な熱量は Q＝m×c×Δt（m：質量、c：比熱、Δt：温度上昇）で求めます。
Q＝10×4.2×20＝840kJ です。1kW＝1kJ/s なので、所要時間は 840÷1＝840秒＝14分です。

他の選択肢について
・840分：秒を分に直し忘れた値です。
・1.4分：桁を1つ誤った値です。
・3.3分：比熱を1として計算した値（10×1×20＝200kJ、200秒≒3.3分）です。

覚え方のポイント
熱量の計算は「質量×比熱×温度差」、電熱器の発熱量は「電力×時間」。1kW・h＝3,600kJ の換算を使って、kW・hで答える問題にも対応できるようにしておきます。

問82-3

交番磁界の中に置いた金属に渦電流を生じさせ、そのジュール熱で金属を加熱する方式として、最も適当なものはどれか。

①誘電加熱
②誘導加熱
③抵抗加熱
④アーク加熱

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正解 ②誘導加熱

解説
誘導加熱は、コイルに高周波の電流を流して交番磁界をつくり、その中の金属に渦電流を発生させて、金属自体を発熱させる方式です。IH調理器や金属の焼入れ・溶解などに使われます。

他の選択肢について
・誘電加熱：高周波の電界で、絶縁物（誘電体）の内部を発熱させる方式で、電子レンジや木材の乾燥などに使われます。
・抵抗加熱：電熱線などに電流を流し、その抵抗で生じる熱を利用する方式です。
・アーク加熱：電極間のアーク放電の高熱を利用する方式で、アーク溶接や製鋼用のアーク炉に使われます。

覚え方のポイント
「誘導加熱＝磁界で金属（導体）を温める」「誘電加熱＝電界で絶縁物（誘電体）を温める」。1文字違いなので、温める相手で区別します。

問92-3

単相2線式の配電線路で、電線1線あたりの抵抗が0.1Ωのとき、負荷電流20Aが流れた場合の線路の電力損失の値として、正しいものはどれか。

①40W
②4W
③80W
④8W

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正解 ③80W

解説
単相2線式では、電流が行きと帰りの2本の電線を流れるので、電力損失は P＝2×I²×r で求めます。
P＝2×20²×0.1＝2×400×0.1＝80W です。

他の選択肢について
・40W：電線1本分の損失（20²×0.1）しか計算していない値です。
・4W：電流を2乗せずに、2×20×0.1 とした値です。
・8W：電線の抵抗を0.01Ωと桁を誤って計算した値（2×20²×0.01）です。

覚え方のポイント
電力損失は「電流の2乗」に比例します。同じ電力を送るなら、電圧を2倍にすると電流が1／2になり、損失は1／4になります。送電に高い電圧が使われるのはこのためです。

問102-3

鉛蓄電池の単電池（1セル）あたりの公称電圧の値として、正しいものはどれか。

①1.2V
②1.5V
③3.7V
④2.0V

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正解 ④2.0V

解説
鉛蓄電池の公称電圧は、1セルあたり2.0Vです。電解液には希硫酸が使われます。非常用照明や受変電設備の制御電源など、防災・保安用の電源として広く使われています。

他の選択肢について
・1.2V：アルカリ蓄電池（ニッケル・カドミウム蓄電池など）の公称電圧です。
・1.5V：アルカリ乾電池などの一次電池の公称電圧です。
・3.7V：リチウムイオン電池の代表的な公称電圧です。

覚え方のポイント
「鉛2.0V、アルカリ1.2V」。必要な電圧は、セルを直列につないで得ます。蓄電池は充放電で水素が発生する種類があるため、換気にも注意します。

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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。