電力応用（電気加熱・電気化学・照明・電動力応用）の要点（30秒でわかる）
- 電気加熱：抵抗加熱・アーク加熱・誘導加熱・誘電加熱の4方式
- 電気化学：ファラデーの法則、一次電池と二次電池（蓄電池）の違い
- 照明：光束（lm）・照度（lx）・輝度（cd/m²）の単位、LED照明の特徴
- 電動力応用：ポンプ・ファン・コンベヤの動力計算（P=QHρg/η）
- 出題傾向：加熱方式の使い分け、照明の単位、動力計算が頻出
結論から言います。電力応用は「電気を何に使うか」を学ぶ分野です。電気加熱・電気化学・照明・電動力応用の4テーマから出題され、身近な技術の仕組みがわかると一気に理解が進むのが特徴です。
IHクッキングヒーター、LED照明、電気自動車の蓄電池——どれも電力応用の知識がベースになっています。「原理がわかると実は面白い」分野なので、楽しみながら学びましょう。
電力応用の出題テーマ｜加熱・化学・照明・動力の4分野
| テーマ | 主な内容 |
|---|---|
| 電気加熱 | 抵抗加熱・誘導加熱・アーク加熱・赤外線加熱 |
| 電気化学 | 電気分解・電池の原理・蓄電池（鉛蓄電池・リチウムイオン） |
| 照明 | 光源の種類・照度計算・照明方式 |
| 電動力応用 | エレベーター・ポンプ・送風機の動力計算 |
出題傾向（2級電気工事 第一次検定）
電力応用はNo.1〜8（電気工学等）の選択科目から出題されます。照明計算と電動力応用（ポンプ・エレベーター）の公式が頻出。 全体の攻略は「第一次検定の出題傾向と攻略法」をご覧ください。
なぜ電力応用が施工管理で重要なのか？
電力応用は「電気がどのように熱・光・動力に変わるか」を扱う分野です。工場の加熱設備、ビルの照明設計、エレベーターの動力計算など、施工管理者が設備容量を判断する際の基礎知識になります。出題は暗記中心で、計算問題も公式に当てはめるだけの定型パターンが多いです。
電気加熱｜抵抗・アーク・誘導・誘電の4方式【頻出】
電気で熱を発生させる方法は、大きく分けて4種類あります。
| 加熱方式 | 身近な例 |
|---|---|
| 抵抗加熱 | 電気ストーブ・トースター。ニクロム線に電流を流して発熱 |
| 誘導加熱 | IHクッキングヒーター。高周波磁界で金属に渦電流を発生させて発熱 |
| アーク加熱 | アーク溶接・電気炉（製鉄）。放電の熱で数千度に達する |
| 赤外線加熱 | 塗装の乾燥・食品加工。赤外線ランプで表面を加熱 |
試験のポイント：「どの方式がどんな特徴を持つか」が問われます。たとえばIHクッキングヒーター。なぜ「IH対応の鍋」でないと使えないかというと、磁性のある金属（鉄やステンレス）でないと渦電流が発生しないから。アルミ鍋や銅鍋ではIHが使えない理由がここにあります。
電気化学｜ファラデーの法則と電池の種類
蓄電池の種類
蓄電池（二次電池）は充電と放電を繰り返せる電池です。施工管理の試験では、以下の種類が出題されます。
| 蓄電池の種類 | 特徴・用途 |
|---|---|
| 鉛蓄電池 | ビル・工場の非常用電源。安価だが重い。自動車のバッテリーも同じ原理 |
| アルカリ蓄電池 | ニッケル水素電池など。過放電に強い。非常照明に使用 |
| リチウムイオン電池 | スマホ・EV。エネルギー密度が高い。UPS（無停電電源）にも採用 |
建築電気工事の現場では、非常照明や防災設備のバックアップ電源として蓄電池を設置する工事が頻繁にあります。鉛蓄電池は液面管理が必要（補水式の場合）で、設置場所には換気設備が必要です。なぜかというと、充電時に水素ガスが発生して爆発の危険があるためです。
電気分解
電気分解は電気のエネルギーで化学反応を起こす技術です。代表的な応用が電気めっき。金属製品をめっき液に浸し、電流を流すことで表面に別の金属（クロム・ニッケルなど）を薄く被覆します。
電気分解の法則（ファラデーの法則）では、析出する金属の量は電流と時間に比例します。試験では「○Aで○時間めっきすると何g析出するか」という計算問題が出ることがあります。
照明｜光束・照度・輝度の単位とLEDの特徴
光源の種類と特徴
| 光源 | 特徴 |
|---|---|
| LED | 長寿命（約40,000時間）、低消費電力、瞬時点灯。現在の主流 |
| 蛍光灯 | 放電で紫外線を発生→蛍光体で可視光に変換。LEDに置き換え進行中 |
| HIDランプ | 高輝度放電灯。水銀灯・ナトリウム灯・メタルハライド灯。道路・体育館に使用 |
| 白熱電球 | フィラメントの発熱で発光。効率が悪く生産終了が進んでいる |
照明の用語
照明関連の用語は混同しやすいので、しっかり区別しましょう。
| 用語 | 意味 |
|---|---|
| 光束（lm：ルーメン） | 光源が出す光の総量。「光源の明るさ」のこと |
| 照度（lx：ルクス） | ある面に届く光の量。「場所の明るさ」のこと |
| 光度（cd：カンデラ） | 特定方向への光の強さ。懐中電灯のビームの強さのイメージ |
| 輝度（cd/m²） | 光源や反射面の「まぶしさ」。グレア（まぶしさ）の評価に使う |
現場での実感：事務室の推奨照度は750lx。一方、廊下は100lx程度でOK。この違いは「作業内容に応じて必要な明るさが違う」から。設計段階で照度計算を行い、照明器具の台数と配置を決めるのが照明設計の基本です。
電動力応用｜ポンプ・ファンの動力計算
電動機（モーター）で機械を動かすときに必要な電力を計算する分野です。
ポンプの動力計算
P = ρgQH / η
P：動力（W）、ρ：密度、g：重力加速度、Q：流量、H：揚程、η：効率
つまり「水をどのくらいの高さまで、どのくらいの量を汲み上げるか」で必要な動力が決まります。実際のビルでは、地下の受水槽から屋上の高架水槽まで水を送るポンプの容量を、この計算で決めています。
エレベーターの動力
エレベーターの電動機容量は、かごの定員×速度から計算します。高層ビルのエレベーターほど大きな動力が必要で、近年はインバータ制御で省エネ化が進んでいます。ブレーキ時に発生する電力を回生（かいせい）して電力を回収する技術も一般的です。
Q. 誘導加熱と誘電加熱の違いは？
A. 誘導加熱は金属を加熱する方法（渦電流で発熱）。IH調理器がこの原理。誘電加熱は絶縁体（非金属）を加熱する方法（高周波で分子振動）。電子レンジがこの原理。「金属＝誘導、非金属＝誘電」と覚えましょう。
Q. 照明の単位で混乱するのですが…
A. 光束（lm：ルーメン）＝光の総量、照度（lx：ルクス）＝面に届く光の量（lx=lm/m²）、輝度（cd/m²）＝見た目の明るさ。「ルーメン＝ランプの能力、ルクス＝机の上の明るさ」と覚えると実感しやすいです。
Q. 一次電池と二次電池の違いは？
A. 一次電池は使い切りタイプ（乾電池等）、充電不可。二次電池（蓄電池）は充電して繰り返し使える（鉛蓄電池・リチウムイオン電池等）。試験では「鉛蓄電池の電解液は希硫酸」等の細かい知識も出ます。
試験でこう出る！出題パターン
- パターン1：電気加熱4方式の原理と適用（金属/非金属の区別）
- パターン2：照明の単位（光束・照度・輝度）の正誤問題
- パターン3：一次電池・二次電池の種類と電解液
- パターン4：電動力応用の動力計算（出力＝流量×揚程×効率）
暗記のコツ
| 項目 | ポイント |
|---|---|
| 誘導 vs 誘電 | 誘導＝金属（IH）、誘電＝非金属（電子レンジ） |
| 照明の単位 | ルーメン（lm）＝ランプ、ルクス（lx）＝机の上、カンデラ（cd）＝光度 |
| 蓄電池の電解液 | 鉛蓄電池＝希硫酸、アルカリ蓄電池＝水酸化カリウム |
| LED照明 | 長寿命・低消費電力・即時点灯→白熱灯/蛍光灯との比較が出る |
理解度チェック
Q1. IHクッキングヒーターの加熱方式は？
Q2. 光束（ルーメン）と照度（ルクス）の違いは？
Q3. 鉛蓄電池を設置する部屋に換気設備が必要な理由は？
よくある質問と試験のひっかけポイント
ミニテストで知識を確認しよう
電気加熱・照明計算・電動力応用の知識をミニテストで確認しましょう。
こう間違える人が多い！
- 「照度＝光度×距離」 → 逆。照度は距離の2乗に反比例（逆2乗の法則）
- 「電気加熱の種類を混同」 → 抵抗加熱（ニクロム線）、誘導加熱（IH）、アーク加熱（溶接）、赤外線加熱（乾燥）と分類
- 「電動力応用の効率を忘れる」 → P=出力/効率。効率を考慮しないと計算が合わない
まとめ｜加熱4方式と照明の単位を正確に暗記
この記事のポイント
- 電気加熱：抵抗加熱・アーク加熱・誘導加熱・誘電加熱の4方式を暗記
- 照明：光束(lm)・照度(lx)・光度(cd)・輝度(cd/m²)の4量を区別
- 電動力応用：エレベーター・ポンプの出力計算は公式に当てはめるだけ
- 電気化学：電気めっき・電解精錬はファラデーの法則
- 暗記中心の分野。計算が苦手な人にとっての得点源
もっと問題を解きたい方は「おすすめテキスト・参考書」で演習しましょう。