理論

必見!電験3種理論の出題傾向・その1

デンスケ
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今回は理論の出題傾向TOP5をご紹介していきます。

平成15年から前回までの出題率を計算したところ、
出題率TOP5は下の結果になりました。

また記事の中では出題率だけではなく、最近5年の問何番に出題されたかもご紹介しています。
問題の内容が具体的にイメージしにくい場合はぜひ過去問で確認して見てください。

順位 分野 内容 出題率
第1位 電気回路 キルヒホッフの法則や合成抵抗を使った回路計算 8.79%
第2位 電気回路 ベクトル図・複素数による単相交流回路計算 8.79%
第3位 電気回路 三相交流回路の電力・力率・
インピーダンスなどの計算
6.16%
第4位 電磁気 平行平板コンデンサ 5.76%
第5位 電気回路 過渡現象の計算・波形 5.00%

 

デンスケ
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ちなみに↓この記事で各科目の分野別の出題傾向をご紹介しています。
読んだことない方は是非読んでみてください!
電験三種の過去23年分の出題傾向を調査してみた! 科目 出題率1位の分野 出題率 理論 電気回路 43.5% 電力 送配電 ...

第1位:キルヒホッフの法則や合成抵抗を使った回路計算

見事、理論の出題率第1位に輝いたのは

「キルヒホッフの法則や合成抵抗を使った回路計算」

です。出題率は8.79%でした。

この内容の出題のほとんどは以下の解法で解くことができます。

キルヒホッフの法則を用いた問題の解き方
  1. キルヒホッフの第1法則(電流則)で電流を文字で表す
  2. キルヒホッフの第2法則(電圧則)を用いて方程式を立てる
  3. 立てた方程式を解く

近年の過去問での出題をまとめると下のようになります。

年度 問題番号 配点
平成29年度 問5・問7 10点
平成28年度 問5・問6 10点
平成27年度 問4・問7・問15 20点
平成26年度 問6・問7 10点
平成25年度 問5・問8 10点

 

最近5年では毎年最低2問は出題されてますね。
まずはキルヒホッフの法則から勉強していきましょう。

第2位:ベクトル図・複素数による交流回路計算

理論の出題率第2位は

「ベクトル図・複素数による単相交流回路計算」

です。出題率は8.79%でした。

出題率第1位のキルヒホッフの法則は直流回路に関する出題でしたが、第2位は交流回路に関する出題です。

抵抗・コンデンサ(容量性負荷)・インダクタ(誘導性負荷)を含む回路の力率・消費電力を求める問題です。

これらの問題は複素数の計算を駆使して解く問題です。複素数に不安があれば数学に戻って復習しましょう。

近年の過去問での出題をまとめると下のようになります。

年度 問題番号 配点
平成29年度 問8 5点
平成28年度 出題無 0点
平成27年度 問8・問9・問16 15点
平成26年度 問8・問10・問15 20点
平成25年度 問7・問9・問10 12.5点

 

最近2年はやや出題率が下がっていますが、重要項目には違いありません。
むしろキルヒホッフの法則より他の3科目(電力・機械・法規)で利用する機械が多いです。

確実に習得して他の科目への勉強でもリードしていきましょう。

配点の端数は2つ以上の内容の合成問題を意味します。
【例】平成25年度の問9は他の内容も含まれたため、配点2.5点としています

第3位:三相交流回路の電力・力率・インピーダンスなどの計算

理論の出題率第3位は

「三相交流回路の電力・力率・インピーダンスなどの計算」

となりました。出題率は6.16%です。

この内容からは色々な三相平衡負荷の力率やインピーダンスを求める問題が出題されます。

Δ結線の負荷をY結線に変換して解く問題が多いのが特徴ですね。
デルタ-スター変換も平衡負荷なので、下の公式のように簡単化できます。
この式だけでも覚えておきましょう。

平衡負荷のデルタースター変換

Y結線負荷のインピーダンス = Δ結線のインピーダンス ÷ 3 

近年の過去問での出題をまとめると下のようになります。

年度 問題番号 配点
平成29年度 問16 10点
平成28年度 問15 10点
平成27年度 問17 10点
平成26年度 問16 5点
平成25年度 問15 5点

 

三相交流は電力伝送の基本です。
他の3科目(電力・機械・法規)でも多用するので、しっかりとマスターしよう。

第4位:平行平板コンデンサ

理論の出題率第4位は

「平行平板コンデンサ」

となりました。出題率は5.76%です。

この内容からは大きく分類すると下の3つに分類できます。

平行平板コンデンサの問題パターン
  1. 電荷と電界および電気力線の関係
  2. 電気回路における振る舞い
  3. 誘電体を挿入した時の静電容量の変化

いずれも、ガウスの法則や電界と電位の基礎を問う問題になっています。
基礎を理解した上で問題演習を通して解法をマスターしていきましょう。

近年の過去問での出題をまとめると下のようになります。

年度 問題番号 配点
平成29年度 出題無 0点
平成28年度 問2・問17 15点
平成27年度 問1・問2 10点
平成26年度 問1 5点
平成25年度 問1 5点

 

出題率1位から3位は電気回路でしたが、第4位で初めて電磁気からの出題になりました。

第5位:過渡現象の計算・波形

理論の出題率第5位は

「過渡現象の計算・波形」

となりました。出題率は5.00%です。

ちなみに、過渡現象ってどんな問題かわかりますか?
過渡現象は
「直流回路のスイッチを入れたり切ったりした直後の電流・電圧に関する問題」
です。

ですので、過渡現象の計算・波形の問題にはスイッチを含む回路に関して出題されます。
ちなみに、過渡現象の反対は定常現象です。

この問題は解き方は2通りあります。

過渡現象の計算・波形の解法
  1. 微分方程式を使って解く
  2. 素子の過渡現象を暗記して、組み合わせで解く

①の微分方程式で解ける方は、どんどん活用していきましょう。

ただし、現時点で微分方程式を習得していない方は②の解法で解いていきましょう。
今から微分方程式を習得するよりも、有利です。

近年の過去問での出題をまとめると下のようになります。

年度 問題番号 配点
平成29年度 問10 5点
平成28年度 問10 5点
平成27年度 問10 5点
平成26年度 問11 5点
平成25年度 問12 5点

 

まとめ

今回は理論の出題率TOP5をご紹介しました。
この5種類の問題は必ずマスターしておいてくださいね。

また過去5年の出題の中で、どの問題が該当するかもご紹介してます。
ぜひ参考にして見てください。

順位 分野 内容 出題率
第1位 電気回路 キルヒホッフの法則や合成抵抗を使った回路計算 8.79%
第2位 電気回路 ベクトル図・複素数による単相交流回路計算 8.79%
第3位 電気回路 三相交流回路の電力・力率・
インピーダンスなどの計算
6.16%
第4位 電磁気 平行平板コンデンサ 5.76%
第5位 電気回路 過渡現象の計算・波形 5.00%

理論の出題率第6位から第10位は↓この記事で公開しています。
合わせて読んでみて下さいね。

必見!電験3種理論の出題傾向・その2 http://denzap.jp/iron-keiko-1/ 順位 分野 内容 出題率 ...
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後輩に電験3種を指導した経験からDENZAPを立ち上げる。趣味は電験3種の教材研究と過去問研究。平成7年度から前回までの全ての過去問を収集している根っからの電験マニア。普段は製造メーカーの電気エンジニア。