2級電気工事第二次の問題4計算｜ブリッジ回路・変圧器効率【2026年】

2級電気工事第二次の問題4計算｜ブリッジ回路・変圧器効率【2026年】

問題4は電気工学の計算を練習する入口です。令和7年度はブリッジ回路と効率でしたが、令和6年度は直流回路網と変圧器の一次電流が題材でした。年度で条件が変わるため、このページでは接続関係と電力収支から式を作る手順を確認します。

この記事では、公式問題の数値を使って計算結果を検算しつつ、数字が変わっても使える2つの式と、選択肢から誤りを見つける方法を説明します。

確認日：2026年11月3日。令和7年度の出題は、次年度の問題形式・分野を保証しません。受検年度の公式問題と受検の手引を優先してください。

令和8年度の第二次検定は11月8日（日）です。本記事の形式・正答番号は、現時点で公表されている令和7年度のものです。令和8年度の問題は公表後に照合します。本文と独自2図が約15分、確認8問が約10分の目安です。

令和7年度問題4の形式を正確に読む

令和7年度の第二次検定は5問題で、問題1〜3が記述式、問題4・5が四肢択一式です。問題4には4-1と4-2の2題があり、それぞれ正しい選択肢の番号をマークします。

記述問題のように長い途中式を書く欄ではありません。ただし、頭の中だけで処理すると比や分母を逆にしやすいため、問題冊子の余白に最小限の式を書いてから選択肢を選びます。試験全体の構成は「2級電気工事 第二次検定の攻略法｜与条件型の5問題【2026年】」で確認できます。

問題4-1｜検流計0Aは「二つの中点が同電位」

ブリッジ回路は、電源間を結ぶ2本の抵抗の枝と、その中点どうしを結ぶ検流計Gから考えます。電源を加え、検流計が接続・動作している抵抗回路でGが0Aなら、二つの中点に電位差がない平衡状態として解けます。

令和7年度の公式図は、電源がひし形の左端と右端、Gが上の頂点と下の頂点を結んでいます。電源の片側から反対側へたどると、上の枝はR1とRx、下の枝はR2とR3です。

各枝を同じ電源端からたどり、前半の抵抗÷後半の抵抗をそろえると、R1/Rx＝R2/R3。交差に掛けてR1×R3＝R2×Rxとなり、Rx＝R1×R3/R2です。R1/R2＝Rx/R3も同じ等式を変形した形ですが、R1とR2が一本の直列枝という意味ではありません。

図の上下より、電源端と検流計の接続を見る

最初に、電源がつながる2点を見つけます。その間にある2本の枝をたどり、各枝の途中で検流計Gがつながる点を「中点」と呼びます。電源を上端・下端に描き直した次の図では、左と右の中点をGが結びます。公式問題のひし形とは配置・数値が異なる、当サイトの学習用回路です。

直流電源12V、左枝120Ωと240Ω、右枝180Ωと360Ωです。下端を基準の0Vとすると、左中点は12×240÷(120＋240)＝8V、右中点も12×360÷(180＋360)＝8V。Gの両端の電位差が0Vなので、Gを流れる電流は0Aです。

一方、左枝には12÷360＝約0.0333A、右枝には12÷540＝約0.0222Aが流れます。Gが0Aでも、電源電圧や各枝の電流まで0になるわけではありません。枝電流が左右で同じである必要もありません。

この図では、左上÷左下＝右上÷右下、つまり120÷240＝180÷360＝0.5です。直流の抵抗回路で電源が加わり、Gが接続・動作している条件を前提にしています。Gが0Aでない回路へ、この平衡式をそのまま使うことはできません。

未知抵抗の位置だけを変える（学習用の例）

位置・条件	図から作る比	計算と検算
左上100Ω、左下200Ω、右下300Ω。右上Xが未知	100/200＝X/300	X＝150Ω。両枝の上/下は0.5
左上100Ω、左下200Ω、右上300Ω。右下Xが未知	100/200＝300/X	X＝600Ω。両枝の上/下は0.5

「未知抵抗ならいつでも100×300÷200」とは覚えません。右下が未知なら100×X＝200×300です。答えが150Ωか600Ωかは、同じ三つの既知抵抗でも未知抵抗の接続位置で変わります。

問題4-1の計算｜100・200・300から150Ω

令和7年度はR1＝100Ω、R2＝200Ω、R3＝300Ωです。上の枝の後半がRxなので、同じ電源端から見た前半÷後半の比をそろえます。

100/Rx＝200/300
200×Rx＝100×300
Rx＝100×300÷200＝150Ω

公式正答肢①と一致します。100/150＝200/300＝2/3を代入して検算できます。等式を変形した100/200＝Rx/300でも、Rx＝150Ωになります。

ブリッジ回路で起きやすい3つの誤り

1. 接続を見ずに上下の比を暗記する：公式図の電源端は左右です。まず電源間の二つの枝をたどり、同じ側から前半/後半を比べます。
2. 未知抵抗の位置が変わっても同じ掛け算をする：右下が未知なら式の分母側へXが入る学習用の比較を確認してください。
3. Gが0Aなら全体が無通電と思う：0AなのはGの枝です。電源電圧が加わっていれば、抵抗の枝には電流が流れます。

平衡式の前に「電源端→枝の抵抗→中点→次の抵抗→もう一方の電源端」を指で追います。

なぜ抵抗比が等しくなるのか

電源端をA・B、Gでつながる中点をC・Dとします。令和7年度図の上枝はA→R1→C→Rx→B、下枝はA→R2→D→R3→Bです。Bを0V、Aを電源電圧Eとします。

Gが0Aのとき、上枝の中点CはE×Rx/(R1＋Rx)、下枝の中点DはE×R3/(R2＋R3)です。同電位なので、Rx/(R1＋Rx)＝R3/(R2＋R3)。交差に掛けて共通のRx×R3を消すと、Rx×R2＝R1×R3を得ます。

学習用に電源を60Vとすると、上枝は100Ω＋150Ωなので電流0.24A、Cは0.24×150＝36V。下枝は200Ω＋300Ωなので電流0.12A、Dも0.12×300＝36Vです。電流は異なっても中点の電位は一致し、Gが0Aという条件に戻せます。60Vは検算用に当サイトが置いた値で、公式問題が指定した電源電圧ではありません。

問題4-2｜効率の分母は入力

効率は、入ってきたエネルギーのうち、目的の出力として取り出せた割合です。変圧器では、入力から損失を差し引いたものが出力になります。

分母は「出力−損失」ではありません。出力と損失を足して、もともと変圧器へ入った電力を復元します。

出力が与えられた場合と、入力が与えられた場合を分ける

次は当サイトの学習用の例です。出力90kW、負荷損3kW、無負荷損7kWで、他の損失はないものとします。出力と損失を同じ単位で並べると、入力は90＋3＋7＝100kWです。

与えられる量で最初の計算を変える

設問の条件	入力・出力の整理	効率
出力90kW、損失10kW	入力＝90＋10＝100kW	90÷100×100＝90％
入力100kW、損失10kW	出力＝100−10＝90kW	90÷100×100＝90％
出力90kW、負荷損3000W・無負荷損7000W	3000W＝3kW、7000W＝7kW。入力100kW	90％。90＋3000＋7000とは足さない

入力100kWをすでに与えられているのに、損失10kWをもう一度足すと分母を110kWにしてしまいます。最初に問題文の数値へ「入力」「出力」「損失」と書き添えると、二重計上を防げます。

条件を一つ変えて、効率の増減を確かめる

学習用の比較として、出力90kWと無負荷損7kWを固定し、負荷損だけを3kWから5kWへ変えます。入力は90＋5＋7＝102kW、効率は90÷102×100＝約88.2％です。元の90％より下がり、損失が増えた方向と一致します。この比較は計算条件を指定した例で、実機の負荷を変えたときに各損失がどう変化するかを示す測定結果ではありません。

正の出力と損失があるこの条件では、効率は0％より大きく100％未満です。ただし「100％未満だった」だけでは正解とは限りません。入力＝出力＋損失と、効率＋損失率＝100％まで検算します。

問題4-2の計算｜285kWと15kWの損失から95%

令和7年度は、出力285kW、負荷損5kW、無負荷損10kWです。負荷損・無負荷損以外の損失はないという条件なので、損失を両方足します。

選択肢③と一致します。概算でも確認できます。入力300kWのうち損失15kWは5%なので、出力として残る割合は100%−5%＝95%です。

負荷損と無負荷損は「両方とも損失」

この設問では、負荷損と無負荷損の値が与えられています。効率計算では、名称の違いに迷って片方を落とさず、条件文が挙げた損失をすべて入力へ戻します。

国土交通省の令和7年版標準仕様書の表1.19.4（冊子56ページ）では、JEC-2200による変圧器の受入試験項目として、負荷損、無負荷損、無負荷電流の測定などを区別しています。計算式では区別して読み取り、最後はどちらも損失として合計します。

変圧器効率で起きやすい3つの誤り

1. 分母を出力285kWのままにする：285÷285では、損失が消えて100%になります。
2. 出力から損失を引く：出力はすでに取り出せた電力です。入力を求めるときは損失を足します。
3. 負荷損だけを使う：問題文に無負荷損もあるため、両方を合計します。

単位がすべてkWでそろっていることも確認します。WとkWが混在する独自問題では、先に同じ単位へ直してから加減します。

効率式は電力の収支から戻せる

効率式を忘れた場合は、「入力された電力は、役に立つ出力と損失に分かれる」と考えます。入力＝出力＋損失、効率＝出力/入力です。この2行をつなげれば、効率＝出力/(出力＋損失)を復元できます。

また、損失率は損失/入力です。出力率と損失率の合計は100%になるため、令和7年度のように入力300kW、損失15kWなら、損失率5%、効率95%と別経路で検算できます。割り算の誤りを見つけるため、計算の後にこの収支を確かめます。

2つの計算を見分ける最短メモ

選択肢を見る前に式を決めるのがポイントです。選択肢を先に見ると、600Ωや98%のような「逆算ミスで出る値」に引っ張られます。

ネットワーク工程表を第一次の工程管理で復習する

ネットワーク工程表そのものが不要になったわけではありません。第一次検定の工程管理や実務では、作業順序、ダミー、クリティカルパス、工期を判断する重要な知識です。

ただし、令和7年度の第二次問題4対策としてネットワーク工程表だけを練習するのは、公式問題とずれます。ネットワーク計算の復習は「2級電気工事の工程管理｜バーチャート・CP・出来高【2026年】」で進め、電気計算の条件整理はこのページで練習します。

問題4を解く4段階

1. 条件を丸で囲む：G＝0A、出力、負荷損、無負荷損など、式を決める語を拾う。
2. 式を先に書く：比の向き、効率の分母を確定してから数値を入れる。
3. 単位と概算を確認する：Ω、kW、%を分け、結果の大きさを見積もる。
4. 一致する番号をマークする：計算結果ではなく、選択肢番号を解答用紙へ記入する。

問題2の機器・盤対策は「2級電気工事第二次の機器搬入・分電盤取付け」、問題5の法規は現行形式の法規対策記事へ進んでください。

理解度チェック8問

当サイトの理解確認用の独自問題です。問1〜5は基本、問6〜8は抵抗位置・単位・適用条件の練習です。問1・2は独自図と同じく電源を上端・下端、Gを左右の中点に接続した回路として解きます。問8は短文で説明し、解答例と比べてください。実際の検定問題を写したものではありません。

正解 0／8問・まちがえた 0問・未記録 8問

解説と自分の判断を比べて正誤を記録します。問8は「中点が同電位という前提を満たさない」と説明できたか確認します。入力・自己採点はこのページを開いている間だけの記録で、保存・送信されません。

採点記録をリセット

確認に使った一次情報

公式資料で確認したのは出題形式、計算条件、正答番号、試験日などです。式の導出、独自図、数値を変えた例、誤答の説明は当サイトが作成した教材で、試験機関の公式解説ではありません。標準仕様書は負荷損・無負荷損を区別した試験項目の確認に使い、効率式の出典とは扱いません。

• 令和6年度2級電気工事 第二次検定問題：冊子5ページの問題4。年度による題材の違い
• 令和8年度2級電気工事施工管理技術検定のご案内：11月8日の試験日
• 令和8年度受検の手引（第二次のみ・旧受検資格用）：冊子23ページの試験日、26ページの問題・四肢択一の正答肢番号の公表。問題公表は試験翌営業日9時から1年間

• 令和7年度・2級電気工事第二次の公式問題PDF（建設業振興基金）：問題4の数値・選択肢と正答肢を確認
• 検定問題と解答を公表する範囲（建設業振興基金）：問題4・5の正答番号の公表範囲を確認
• 2級電気工事・第二次検定の問題1見直し資料（建設業振興基金）：令和6年度以降の形式変更を確認
• 公共建築工事標準仕様書（電気設備工事編）令和7年版（国土交通省）：変圧器の負荷損・無負荷損の試験項目を確認

公式の回路図・問題文・選択肢は転載せず、計算条件と正答番号を学習に必要な範囲で要約しています。確認問題は独自作成です。

まとめ｜比と分母を先に決めれば迷わない

次は、問題5の四肢択一を練習する2級電気工事第二次の法規対策へ進んでください。