【第二種電気工事士】単相2線式の電圧降下と電圧の種別を完全解説！配電理論の計算問題対策

電気工事士の筆記試験において、多くの受験者が苦手意識を持つのが「計算問題」です。特に配電理論の分野では、回路図と数値が並ぶため、難しそうに見えて後回しにしてしまう人も少なくありません。

しかし、今回解説する「単相2線式の電圧降下」は、電気の流れ方のルールさえ掴めば、実は簡単な足し算と掛け算だけで解ける得点源です。また、この分野は計算だけでなく、電気工事士として必須の知識である「電圧の種別（低圧・高圧の区分）」とも深く関わっています。

この記事では、過去問の出題形式をベースに、計算の手順と、合わせて覚えておきたい配電の基礎知識について徹底解説します。

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記事を読む前に！実践・過去問チャレンジ

まずは、実際の試験で出題される形式の問題に挑戦して、現在の理解度を確認してみましょう。

この問題は、配電線路の末端電圧から、大元の電源電圧を逆算して求める問題です。

図のような単相2線式回路で、c-c’間の電圧が100Vのとき、a-a’間の電圧（V）は。

ただし、rは電線の抵抗（Ω）とする。

答えは導き出せましたか？

この問題を解くための重要なカギは以下の2点です。

次の章で、正解とその理由をステップごとに詳しく解説します。

正解は、選択肢の 4（104V）です。

なぜ104Vになるのか、計算の流れを順を追って見ていきましょう。

計算ミスをする最大の原因は、電線に流れる電流の値を間違えることです。

回路図には負荷の電流（10Aや5A）が書いてありますが、電線そのものに流れる電流は場所によって異なります。

【末端の電線（b-c間）】ここには、一番奥の負荷（c-c’）へ向かう電流だけが流れます。→ 流れる電流は 5A です。
【電源側の電線（a-b間）】ここが最重要ポイントです。この電線には、手前の負荷（10A）と、さらに奥の負荷（5A）の両方の電流が合流して流れます。→ 流れる電流は 10A ＋ 5A ＝ 15A です。

電流がわかったので、オームの法則（電圧 V ＝電流 I × 抵抗 R）を使って、電線1本（片道）でどれくらい電圧が下がるかを計算します。各区間の抵抗 r は 0.1Ω です。

合計すると、片道で 0.5V ＋ 1.5V ＝ 2.0V の電圧が下がります。

単相2線式は、「行き（非接地側）」と「帰り（接地側）」の2本の電線で電気を送っています。電圧降下は、行きの線でも帰りの線でも同じように発生します。

末端で100Vを確保するためには、この途中で失われた4Vを、大元の電源電圧に上乗せしておく必要があります。

よって、正解は 4 となります。

計算問題ができるようになったら、関連する基礎知識もしっかり押さえておきましょう。試験では「電圧の区分」などの定義問題も頻出です。

私たちが普段扱っている100Vや200Vの電気は「低圧」に含まれます。

では、どこまでが低圧なのでしょうか？第二種電気工事士試験では、この境界線が非常によく出題されます。