移動式クレーン運転士の電気基礎：オームの法則・直並列回路・電力の計算

移動式クレーン運転士の過去問・AI問題演習はこちら
公表問題2回分80問が無料。AI生成問題（¥980・買い切り）で初見問題に慣れておくと安心です。
→ 移動式クレーン運転士過去問・AI問題演習を使う

移動式クレーン運転士の試験では、電気に関する問題（「原動機及び電気に関する知識」科目）として、直流・交流の基礎知識が出題されます。電圧・電流・抵抗の関係（オームの法則）や電力の計算、直並列回路の考え方を整理します。

電気の基礎：電圧・電流・抵抗

電気回路の3つの基本量とその関係（オームの法則）：

オームの法則：V = I × R

変形すると：I = V ÷ R　／　R = V ÷ I

例：電圧100V・抵抗25Ωの回路を流れる電流は？
I = 100V ÷ 25Ω = 4A

抵抗の合成抵抗の求め方：

接続方法	合成抵抗の計算	特徴
直列接続	R合 = R1 + R2 + R3 …（単純な足し算）	各抵抗に同じ電流が流れる。合成抵抗は各抵抗の和より大きくなる
並列接続	1/R合 = 1/R1 + 1/R2 + …（逆数の和）	各抵抗に同じ電圧がかかる。合成抵抗は最小の抵抗値より小さくなる

例（2つの抵抗を並列）：R1=6Ω・R2=3Ωを並列接続した合成抵抗は？
1/R合 = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6 = 1/2
R合 = 2Ω

電力：P = V × I（単位：W・ワット）

オームの法則と組み合わせると：P = I²R　または　P = V²/R

電力量（使用した電気エネルギーの総量）：W = P × t（時間）

単位はJ（ジュール）またはWh（ワット時）、kWh（キロワット時）

クレーンのモーターに供給されるのは交流電力（AC）です。日本の商用電源は周波数が東日本50Hz・西日本60Hzです。交流の電圧は瞬時に変化しており、一般に「実効値」で表します。家庭用100V・工場用200Vの電圧表示はいずれも実効値です。

三相交流は3本の電線（U・V・W相）で電力を伝送する方式で、大型モーターに多用されます。三相誘導電動機の同期速度（Ns）はNs = 120f ÷ P（f：周波数、P：極数）で求めます。

V = IR の式から、V・I・R のうち2つがわかれば残り1つを求められます。

電力：P（W）= V × I = I² × R = V² ÷ R

例：100V・5Aの電気を使うヒーターの電力 = 100V × 5A = 500W

ジュール熱：Q（J）= P × t（秒）= I² × R × t

電気抵抗が高いほど、電流が大きいほど、時間が長いほど発熱量が大きくなります。電気配線やモーターが過熱する原因として理解しておくと有用です。