電気に関する基礎理論｜公式の対応表と練習問題9問の使い方

最終更新日：2026-11-05

基礎理論は「公式を問題で使う」分野

電気に関する基礎理論では、オームの法則、直列・並列の合成抵抗、電力の計算、交流の実効値、力率、三相電力といった計算の型が繰り返し問われます。当サイトのオリジナル練習問題9問は、これらの型を1問ずつ確認できるよう作問しています（公式問題の転載ではありません）。

押さえる公式の対応表

計算分野は、解法を丸暗記するより「どの公式を、どの値に使うか」を問題ごとに言語化する練習が有効です。間違えた問題は公式の選択ミスか計算ミスかを分けて記録すると、次の学習配分が決めやすくなります。

データの掘り下げ：練習問題9問が示す「型」の内訳

当サイトの基礎理論の練習問題9問（T01〜T09）は、計算の型ごとに1問ずつ配置されています。T01はオームの法則（100V÷20Ω＝5A）、T02は直列の合成抵抗（10Ω＋15Ω＝25Ω）、T03は並列の合成抵抗（30Ωと30Ωで15Ω）、T04は電力（100V×5A＝500W）、T05は実効値（最大値141V÷√2≒100V）、T06は力率の定義、T07は三相電力（P＝√3×VL×IL×cosθ）、T08は誘導性リアクタンス（XL＝2πfL）、T09は電線の抵抗（R＝ρ×長さ÷断面積）です。つまり9問はランダムな寄せ集めではなく、公式対応表の行と1対1で対応しています。

この対応の使い方は、間違えた問題を「分野が苦手」で終わらせず、対応表のどの行で止まったかに戻すことです。例えばT03を誤ったら並列の式そのものか、等しい抵抗の並列という特殊ケースの感覚が抜けているかを確認します。T05の実効値は、家庭用100Vという表示自体が実効値である点と結び付けて覚えると、最大値と実効値の取り違えが減ります。T09の抵抗の式は、配線理論分野の電圧降下（W01）の土台でもあり、基礎理論で押さえると他分野の理解が連動して進みます。

ケース別の判断：計算への向き合い方を状況で変える

数学から長く離れている場合は、分数の計算と√2≒1.41のような近似値の扱いから始めてください。T03の並列計算やT05の実効値は、公式以前に分数・近似の処理で止まることが多いからです。公式は覚えたのに点が伸びない場合は、問題文のどの値が公式のどの文字に対応するか言語化する練習に切り替えます。T07の三相電力で線間電圧と相電圧を取り違えるのは典型例です。短期間で仕上げたい場合は、9つの型のうち計算量の少ない定義系（T06の力率の定義など）と頻出計算（T01・T04）を先に固め、リアクタンスなどは後回しにする優先順位付けが有効です。電験三種も視野に入れる場合は、基礎理論の型は理論科目の入口と重なるため、答えだけでなく途中式まで書く習慣を付けておくと後の学習が楽になります。

さらに掘り下げる：計算ミスを減らす検算の型

基礎理論の失点は、公式を知らないことより検算の不在で起きることが少なくありません。型として有効なのは、答えの「大きさの感覚」で検算することです。並列の合成抵抗は小さい方の抵抗より小さくなる、電力は100V回路で5Aなら500Wのオーダーになる、実効値は最大値より小さくなる、といった方向性の確認です。T03で30Ω同士の並列を計算して答えが30Ωを超えたら、その時点で式の選択ミスに気づけます。

もう1つは単位の確認です。抵抗はΩ、電流はA、電力はWと、計算の途中で単位を添えて書くと、V＝I×Rの変形ミス（割り算と掛け算の取り違え）が目で見て分かるようになります。本試験の計算問題は四肢択一ですから、選択肢の数値同士の間隔も検算の材料になります。自分の計算結果が選択肢にない場合は、公式の選択に戻るのか、計算過程に戻るのかを、単位と大きさの感覚で切り分けることが実戦的な技術です。

よくある質問

基礎理論で最初に覚えるべき公式はどれですか

オームの法則V＝I×Rです。当サイトのT01（100V、20Ωで5A）が入口で、ここから電力P＝V×I、合成抵抗へ広げる順序が対応表の並びになっています。

並列の合成抵抗がいつも合いません

等しい抵抗2つの並列は半分になるという感覚を先に持ってください。30Ωと30Ωなら15Ωです（T03）。一般の場合は1/R＝1/R1＋1/R2で計算し、答えが小さい方の抵抗より小さくなることを検算の目安にします。

実効値と最大値はどう違いますか

正弦波交流では実効値＝最大値÷√2です。最大値が約141Vなら実効値は約100Vで、家庭用電源の100Vという表示は実効値を指します（T05）。

三相電力の√3はなぜ付きますか

平衡三相回路の電力はP＝√3×線間電圧×線電流×力率で表されます（T07）。単相のP＝V×I×力率と形が違うため、線間電圧を使う式として区別して覚えることが取り違え防止になります。

力率が低いと何が困りますか

力率は有効電力÷皮相電力で表され（T06）、低いと同じ有効電力を得るのに大きな電流が必要になります。その分、電線の電圧降下や発熱の面で不利になる、という配線理論とのつながりで理解すると定着します。

電線の抵抗は太さとどう関係しますか

抵抗はR＝ρ×長さ÷断面積で表され、断面積が大きいほど小さく、長さに比例して大きくなります（T09）。太い電線ほど電圧降下が小さい理由はここにあります。

計算問題で時間が足りなくなる場合はどう対策しますか

型ごとに解法の手順を固定し、途中式を書く範囲を決めることが対策です。全てを暗算に頼ると検算ができず、かえって遠回りになります。当サイトの9問で型を確認し、同じ型の反復で手順を自動化してください。

公式を使えるか確認するチェックリスト

• オームの法則から電流・電圧・抵抗のどれでも求める形に変形できるか
• 直列と並列で合成抵抗の計算方法を言い分けられるか
• 電力の3つの形（V×I、I²R、V²/R）を与えられた値で選べるか
• 最大値と実効値を√2で相互に換算できるか
• 三相電力の式で線間電圧と線電流を使うことを説明できるか
• 間違えた問題を公式選択ミスと計算ミスに分類して記録したか

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