甲4・乙4の「基礎的知識（電気に関する部分）」は筆記試験の10問を占めます。オームの法則・合成抵抗・電力計算・電圧降下・静電容量など、電気回路の基本計算が中心です。この記事では出題頻度の高い計算式と解き方のポイントを整理します。
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▶ 消防設備士 第4類（甲4・乙4）問題集
基礎知識の科目と出題数
甲4・乙4の筆記試験の科目構成は次のとおりです。
| 科目 | 甲4 | 乙4 |
|---|---|---|
| 法令（共通） | 8問 | 6問 |
| 法令（4類） | 7問 | 4問 |
| 基礎的知識（電気） | 10問 | 5問 |
| 構造・機能（電気） | 12問 | 9問 |
| 構造・機能（規格） | 8問 | 6問 |
| 筆記合計 | 45問 | 30問 |
| 実技 | 7問（鑑別5問・製図2問） | 5問（鑑別のみ） |
基礎的知識は甲4では10問、乙4では5問出題されます。各科目の合格ラインは40%以上かつ全体で60%以上です。基礎知識でつまずくと足切りになる可能性があります。
オームの法則と直列・並列回路の計算
最も基本の計算式はオームの法則です。
V（電圧）＝ R（抵抗）× I（電流）
直列回路では抵抗が単純に足し算になります。R合計 ＝ R1 ＋ R2 ＋ R3 …
並列回路では次の計算式を使います。1/R合計 ＝ 1/R1 ＋ 1/R2 ＋ …
2つの抵抗が並列の場合は積÷和の公式が使えます。R合計 ＝（R1 × R2）÷（R1 ＋ R2）
試験では「2Ωと3Ωが並列接続のとき、合成抵抗を求めよ」「10Vの電源に5Ωの抵抗を接続したとき流れる電流を求めよ」のような計算問題が出ます。
電力・電力量の計算
電力（W）の計算式は次のとおりです。
P（電力）＝ V（電圧）× I（電流）＝ I² × R ＝ V² ÷ R
電力量（Wh）は電力と時間の積です。W（電力量）＝ P × t
試験では「抵抗に5Aが流れ、電圧が100Vのとき電力を求めよ」「100Vで動作する機器の消費電力が500Wのとき、流れる電流を求めよ」のような問題が出ます。P＝VIの式を変形して I＝P÷V とすることが必要です。
電圧降下の計算
自動火災報知設備の配線では「電圧降下」がよく出題されます。配線に電流が流れると、配線の抵抗によって電圧が下がります。
電圧降下（V）＝ I × R
電線の抵抗は長さに比例し、断面積に反比例します。往復の配線を考えるときは長さを2倍にします。
試験では「配線の長さが50m、断面積が2mm²、電流が2Aのとき電圧降下を求めよ」のような問題が出ます。単位の換算（mm²→m²など）に注意が必要です。電線の抵抗率は銅が約1.7×10⁻⁸Ω・mです（試験では与えられることが多い）。
静電容量とコンデンサの計算
コンデンサの静電容量（C）に関する問題も出題されます。
直列接続では 1/C合計 ＝ 1/C1 ＋ 1/C2 ＋ …（抵抗の並列と同じ形）
並列接続では C合計 ＝ C1 ＋ C2 ＋ …（抵抗の直列と同じ形）
コンデンサに蓄えられるエネルギー W ＝ ½ × C × V²
抵抗と逆の足し算になる点が混乱しやすいため注意が必要です。
交流回路の基礎知識
甲4の試験では交流回路（インピーダンス・リアクタンス）の計算も出ることがあります。
誘導リアクタンス XL ＝ 2πfL（fは周波数、Lはインダクタンス）
容量リアクタンス XC ＝ 1/（2πfC）（Cは静電容量）
インピーダンス Z ＝ √（R² ＋ X²）
試験では「50Hzの交流回路でインダクタンスが0.1Hのとき誘導リアクタンスを求めよ」のような問題が出ます。πは3.14として計算します。
まとめ
甲4・乙4の基礎的知識（電気）は、オームの法則・合成抵抗・電力・電圧降下・静電容量の計算が中心です。計算式の変形（V＝IR → I＝V/R → R＝V/I）を素早く行えるように練習することが重要です。試験では数値を代入するだけで解ける問題が多いため、公式を覚えてから過去問で繰り返し練習するのが最短の攻略法です。乙4は基礎知識の出題が少ないため、先に構造・機能の習得を優先する受験者も多いです。
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