【ミニテスト】コンデンサの計算｜第二種電気工事士

誤答しやすい理由

• コンデンサの直列・並列を抵抗と同じ計算にし、直列を足し算にしてしまう。
• Q = CVとW = 1/2CV²を混同し、電荷の問題で1/2を付けたり、エネルギーの問題でVを2乗し忘れたりする。
• μF・μCの接頭語を無視してF・Cとして扱う、または同じμ単位のまま計算できる問題でも不要な換算を重ねる。
• 直列接続時の電圧を容量に比例して分け、容量が小さい側ほど電圧が大きくなる関係を逆にする。

正解：C（1 000）
Q = CV = 10×100 = 1 000 μC。

正解：B（7.5）
直列合成 C = C₁C₂÷(C₁+C₂) = 10×30÷40 = 7.5 μF。直列は抵抗の並列と同じ計算。

正解：D（40）
並列合成 C = C₁+C₂ = 10+30 = 40 μF。並列は抵抗の直列と逆で足し算。

正解：D（½CV²）
W = ½CV²。電圧の2乗に比例する点に注意。

正解：B（10）
同じ容量2個の直列 = 1個の半分。C = 20÷2 = 10 μF。

正解：C（極板の面積を大きくする）
C = εA÷d → 面積Aを大きくするか、距離dを小さくすると容量が増える。

正解：C（増加する）
誘電体の比誘電率 ε_r > 1 なので、C = ε₀ε_rA÷d → 静電容量は増加する。

正解：B（充電初期に大きな電流が流れ徐々に減少する）
充電初期は電位差が大きく大きな電流が流れ、充電が進むにつれ電流は徐々に減少してゼロに近づく。

正解：C（60）
直列の電圧分担は容量に反比例。V₁ = V×C₂÷(C₁+C₂) = 90×20÷30 = 60 V。容量が小さい方に大きな電圧がかかる。

正解：C（遅れ無効電力を打ち消して力率を改善する）
進相コンデンサは遅れ無効電力を打ち消し、力率を改善する。電力損失の低減にもつながる。

復習手順

1. 間違えた問題番号をメモし、表のテーマに分類する。
2. コンデンサの解説記事へ戻り、Q・C・W・V・XCの意味と単位を式の横に書いて確認する。
3. 翌日に同じ問題だけを解き直し、公式選択、単位確認、概算、計算の順を再現できるか確認する。

問1〜5・9を間違えた場合は、問題文から「求める量・使う式・単位」の3点を書き出して再計算してください。問6〜8・10は、容量が増減する理由や設置目的を一文で説明できるか確認してください。