第一種電気工事士 2021年午前問3: 定格電圧100V、定格消費電力1kWの電熱器の電熱線が全長の10%のところで断線したので、その部分を除き、残りの90%の部分を電圧100Vで1時間使用した場合、発生する熱量[kJ]は。
ただし、電熱線の温度による抵抗の変化は無視するものとする。

Question

第一種電気工事士 2021年午前 問3: 定格電圧100V、定格消費電力1kWの電熱器の電熱線が全長の10%のところで断線したので、その部分を除き、残りの90%の部分を電圧100Vで1時間使用した場合、発生する熱量[kJ]は。
ただし、電熱線の温度による抵抗の変化は無視するものとする。

Accepted Answer

正解: ハ. 4 000

定格時の抵抗は$R=V^2/P=100^2/1000=10\,\Omega$。
全長の90%を使用した場合の抵抗は$R'=10	imes 0.9=9\,\Omega$。
電圧100V時の消費電力は$P'=V^2/R'=100^2/9\fallingdotseq 1111\,\mathrm{W}$。
1時間使用時の熱量は$Q=P'	imes t=1111	imes 3600\fallingdotseq 4\,000\,000\,\mathrm{J}=4\,000\,\mathrm{kJ}$。