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2026年版・1-8

電気応用：照明・電熱・蓄電池の一問一答

1級電気工事施工管理技士（第一次検定）「電気工学」から、電気応用：照明・電熱・蓄電池に関する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11-8

光度800cdの点光源の真下2mの位置にある水平面の照度として、正しいものはどれか。

  • ①200lx
  • ②100lx
  • ③400lx
  • ④1,600lx
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正解 ①200lx
解説
点光源による照度は、距離の2乗に反比例します（距離の逆2乗の法則）。光源の真下の水平面照度は、E＝I／r²＝800／2²＝200lxです。

他の選択肢について
・100lx：光源から60°傾いた方向の同じ距離の点での水平面照度（800／4×cos60°）に当たる値です。真下ではcos0°＝1です。
・400lx：距離の2乗ではなく距離で割った誤りです（800／2）。
・1,600lx：距離で割る代わりに掛けた誤りです。

覚え方のポイント
「照度＝光度／距離²」。距離が2倍になると照度は1／4になります。
問21-8

光度800cdの点光源から2m離れた点Pがあり、光源とPを結ぶ線と鉛直線のなす角が60°である。点Pの水平面照度として、正しいものはどれか。

  • ①173lx
  • ②100lx
  • ③200lx
  • ④400lx
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正解 ②100lx
解説
水平面照度は、光の入射角θを考慮して、E_h＝I／r²×cosθで求めます。E_h＝800／2²×cos60°＝200×0.5＝100lxです。

他の選択肢について
・173lx：cos60°の代わりにsin60°（約0.866）を掛けた誤りです。sinθを掛けるのは鉛直面照度です。
・200lx：入射角を考慮していない法線照度です。
・400lx：距離の2乗ではなく距離で割り（800／2）、入射角も考慮しなかった誤りです。

覚え方のポイント
「法線照度＝I／r²」「水平面照度＝法線照度×cosθ」「鉛直面照度＝法線照度×sinθ」。θは鉛直線（真下の方向）からの角度です。
問31-8

床面積100m²の事務室で、平均照度500lxを得るために必要な照明器具の台数として、最も近いものはどれか。ただし、照明器具1台の光束は5,000lm、照明率は0.6、保守率は0.8とする。

  • ①10台
  • ②17台
  • ③21台
  • ④13台
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正解 ③21台
解説
光束法では、必要台数N＝E×A／（F×U×M）で求めます（E：平均照度、A：床面積、F：1台の光束、U：照明率、M：保守率）。N＝500×100／（5,000×0.6×0.8）＝50,000／2,400≒20.8台なので、切り上げて21台とします。

他の選択肢について
・10台：照明率と保守率の両方を考慮しなかった値です（50,000／5,000）。
・17台：保守率を考慮しなかった値です（50,000／3,000≒16.7台）。
・13台：照明率を考慮しなかった値です（50,000／4,000≒12.5台）。

覚え方のポイント
「N＝EA／FUM」。照明率・保守率は1より小さいので分母に入れると台数が増える、と確かめます。台数は必ず切り上げます。
問41-8

照明に関する量と単位の組合せとして、最も不適当なものはどれか。

  • ①光束 ― lm（ルーメン）
  • ②光度 ― cd（カンデラ）
  • ③照度 ― lx（ルクス）
  • ④輝度 ― lm/W（ルーメン毎ワット）
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正解 ④輝度 ― lm/W（ルーメン毎ワット）
解説
輝度の単位はcd/m²（カンデラ毎平方メートル）で、ある方向から見た光源や物体の明るさ（まぶしさ）を表します。lm/W（ルーメン毎ワット）は、光源の効率（発光効率）を表す単位です。

他の選択肢について
・光束 ― lm：光源から出る光の量の総和です。
・光度 ― cd：ある方向への光の強さです。
・照度 ― lx：照らされる面の明るさで、1lx＝1lm/m²です。

覚え方のポイント
「光束lm（出る量）、光度cd（方向の強さ）、照度lx（当たる明るさ）、輝度cd/m²（見た明るさ）、効率lm/W」。光源側と受照面側に分けて整理します。
問51-8

LED照明の特徴に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

  • ①ランプ内に水銀を封入しており、廃棄時に配慮が必要である。
  • ②一般に、蛍光ランプと比べて寿命が長いという特徴がある。
  • ③スイッチを入れた直後から、すぐに所定の明るさになる。
  • ④光に指向性があり、特定の方向を照らしやすいという特性がある。
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正解 ①ランプ内に水銀を封入しており、廃棄時に配慮が必要である。
解説
LED（発光ダイオード）は半導体に電流を流して発光させる光源で、水銀を使用していません。ランプ内に水銀を封入しているのは蛍光ランプや水銀ランプなどの放電灯です。水銀に関する水俣条約を受けて、一般照明用の蛍光ランプは製造・輸出入が段階的に禁止されることとなり、LEDへの切替えが進んでいます。

他の選択肢について
・寿命が長い：一般に4万時間程度など、蛍光ランプより長寿命です。
・すぐに明るくなる：放電灯と異なり、点灯直後から所定の明るさになります。
・指向性がある：光が特定の方向に強く出るため、配光設計に注意が必要です。

覚え方のポイント
LEDは「長寿命・高効率・瞬時点灯・指向性・水銀なし・熱は器具の後ろ側に出る」。LEDは熱に弱いため、放熱が寿命を左右します。
問61-8

光源の色の性質に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

  • ①色温度が高い光源ほど、赤みがかった光色になる。
  • ②色温度が高い光源ほど、青みがかった光色になる。
  • ③平均演色評価数Raは、値が小さいほど演色性がよい。
  • ④平均演色評価数Raの最大値は、1,000である。
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正解 ②色温度が高い光源ほど、青みがかった光色になる。
解説
色温度は光源の光の色を温度（単位K：ケルビン）で表したもので、値が高いほど青白い光（例：昼光色約6,500K）、低いほど赤みがかった光（例：電球色約2,800K）になります。平均演色評価数Raは、物の色の見え方の忠実さを示す指標で、最大値は100、値が大きいほど演色性がよいとされます。

他の選択肢について
・高いほど赤み：関係が逆です。
・Raは小さいほどよい：大きいほど演色性がよくなります。
・Raの最大値は1,000：最大値は100です。

覚え方のポイント
「色温度：高い＝青白い・低い＝赤っぽい」「Ra：100が最高」。ろうそくの炎（低い色温度）と晴天の空（高い色温度）を思い浮かべると覚えやすくなります。
問71-8

水100Lを20℃から70℃まで加熱するのに必要な熱量として、最も近いものはどれか。ただし、水の比熱は4.2kJ/（kg・K）、水1Lの質量は1kgとし、熱損失は無視する。

  • ①2,100kJ
  • ②29,400kJ
  • ③21,000kJ
  • ④210,000kJ
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正解 ③21,000kJ
解説
必要な熱量Qは、Q＝質量m×比熱c×温度上昇Δtで求めます。Q＝100×4.2×（70−20）＝100×4.2×50＝21,000kJです。1kW・h＝3,600kJなので、電力量に換算すると約5.8kW・hになります。

他の選択肢について
・2,100kJ：質量を10kgとした、または温度上昇を5Kとした誤りです。
・29,400kJ：温度上昇を70K（0℃から）として計算した誤りです。
・210,000kJ：桁を1つ誤った値です。

覚え方のポイント
「熱量＝m×c×Δt」「1kW・h＝3,600kJ」。電熱器の所要時間は、熱量÷（電力×効率）で求めます。
問81-8

電気加熱の方式に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

  • ①誘導加熱は、絶縁物の内部の誘電損を利用して加熱する方式である。
  • ②誘電加熱は、金属の表面に渦電流を流して加熱する方式である。
  • ③抵抗加熱は、赤外線だけを利用して物体を加熱する方式である。
  • ④誘導加熱は、導電性の物体に生じる渦電流のジュール熱を利用する。
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正解 ④誘導加熱は、導電性の物体に生じる渦電流のジュール熱を利用する。
解説
誘導加熱は、コイルに交流を流して交番磁界を作り、その中に置いた導電性の物体に渦電流を誘導して、そのジュール熱で加熱する方式です。IH調理器や金属の焼入れなどに使われます。一方、誘電加熱は、高周波の電界中に置いた絶縁物（誘電体）の誘電損で加熱する方式で、電子レンジや木材の乾燥などに使われます。

他の選択肢について
・誘導加熱は絶縁物の誘電損を利用：これは誘電加熱の説明です。
・誘電加熱は金属に渦電流を流す：これは誘導加熱の説明です。
・抵抗加熱は赤外線だけを利用：抵抗加熱は、電流を流した抵抗体のジュール熱を利用する方式です。赤外線を利用するのは赤外線加熱です。

覚え方のポイント
「誘導＝導体・渦電流（IH）」「誘電＝絶縁物・誘電損（電子レンジ）」。一字違いの取り違えが定番のひっかけです。
問91-8

蓄電池に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

  • ①蓄電池の容量を表す単位には、kWが用いられる。
  • ②鉛蓄電池の公称電圧は、1セルあたり2Vである。
  • ③鉛蓄電池の電解液としては、希硫酸が用いられる。
  • ④アルカリ蓄電池の公称電圧は、1セルあたり1.2Vである。
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正解 ①蓄電池の容量を表す単位には、kWが用いられる。
解説
蓄電池の容量は、放電できる電気量で表し、単位はAh（アンペア時）です。規定の条件で一定の電流を何時間放電できるかを示します。kWは電力の単位です。

他の選択肢について
・鉛蓄電池は1セル2V：鉛蓄電池の公称電圧は1セルあたり2Vです。
・電解液は希硫酸：鉛蓄電池の電解液は希硫酸です。
・アルカリ蓄電池は1セル1.2V：ニッケル・カドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池は1.2Vです。

覚え方のポイント
「鉛＝2V・希硫酸」「アルカリ＝1.2V・水酸化カリウム」「容量＝Ah」。非常用の蓄電池設備の問題（構内の防災）でも使う知識です。
問101-8

ヒートポンプの成績係数（COP）に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

  • ①消費電力に対して得られる熱量の比で、必ず1未満になる。
  • ②消費電力に対して得られる熱量の比で、1を超えることがある。
  • ③得られる熱量に対する消費電力の比で、小さいほど効率がよい。
  • ④電熱ヒーターのCOPは、ヒートポンプより常に大きい。
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正解 ②消費電力に対して得られる熱量の比で、1を超えることがある。
解説
ヒートポンプは、電力を使って外気などの熱をくみ上げて運ぶ装置で、COP＝得られる熱量／消費電力で効率を表します。外気の熱を利用するため、消費電力より多くの熱が得られ、COPは一般に3〜6程度と1を大きく超えます。

他の選択肢について
・必ず1未満：周囲の熱を利用するため、1を超えるのが普通です。
・消費電力／熱量で小さいほどよい：定義が逆です。
・電熱ヒーターのCOPの方が大きい：電熱ヒーターは電力を熱に変えるだけなので、COPは最大でも1です。

覚え方のポイント
「COP＝熱量／電力」。ヒートポンプ給湯機やエアコンの省エネ性は、COP（や通年のAPF）で比べます。

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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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