電験三種の理論｜出題範囲と最初に固めたい分野の順番

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電験三種の理論とは？出題範囲を分野別に見る

『理論って、どこからどこまでが範囲なの？』と最初に気になりますよね。

試験センターが示している範囲は3つだけですが、中身を分けるともう少し細かくなります。テキストの章立てに近い形で並べてみました。

電験三種の理論は、この7つの分野に分けて考えると、全体の量がつかみやすくなります。

試験の形をおさえておこう

理論の試験は、ほかの科目と同じく五肢択一です。筆記方式はマークシート、CBT方式はパソコンで答えます。

B問題は1問に小問が2つあり、前の小問の答えを次で使うこともあります。例えば「(a)で回路の電流を求め、(b)でその電流から電力を求める」という流れです。

90分の使い方を考えておこう

A問題14題とB問題3題を90分で解くので、単純に割ると1題あたり5分ほどです。B問題は小問が2つあるぶん、時間がかかりやすいですよね。

例えば、A問題を先に解いて、時間がかかりそうな問題には印をつけて飛ばす。最後にまとめて戻る、という順番にすると、解ける問題を取りこぼしにくくなります。

試験全体の形は、電験三種の試験の仕組みで紹介しています。

電子理論と計測では何を学ぶ？

『電子理論や計測って、回路の計算とどう違うの？』と思う方もいますよね。

電子理論は、半導体の性質や、電界・磁界の中で電子がどう動くかを考える分野です。計測は、電圧や電流をはかる計器のしくみと、はかった値の誤差を扱います。

電子理論は電験三種の電子理論、計測は電験三種の電気計測でくわしく紹介しています。

理論がほかの3科目の土台になるのはなぜ？

『理論、電力、機械、法規の順がいいと聞くけど、本当に順番って大事なの？』という声もよく聞きます。

実は、順番が大事と言われる理由は、理論で学ぶ式がほかの科目の「道具」になるからなんです。例えば電力の送電の問題では、三相の電力の式と電圧降下の考え方を使います。

理論を後回しにするとどうなる？

『法規は暗記が多いから先に取ろうかな』と考える方もいるかもしれません。

もちろん、その作戦もありです。ただ、電験3種の理論を後回しにすると、法規の計算問題やほかの科目の計算で、式が分からず手が止まる場面が出てきます。

最初に固めたい分野の順番

『どの分野から手をつければいいか分からない』という方のために、学ぶ順番の目安を表にしました。

理論電験の勉強でよく聞く「直流から」という順番も、この表の考え方と同じです。

この順番は目安です。テキストの章の順が違う時は、テキストに合わせても大丈夫ですよ。

1. 直流回路は理論の入口

直流回路は、電験三種の理論の中で計算の基本がいちばん詰まった分野です。

例えば、2Ωと3Ωの抵抗を直列につないで10Vの電源につなぐと、合成抵抗は5Ω、電流は10÷5で2Aです。この「合成してから電流を出す」流れが、交流でもそのまま使えます。

くわしくは電験三種の直流回路で紹介しています。

2・3. 静電気と電磁気は「似ている所」で覚える

静電気のクーロンの法則と、磁気のクーロンの法則は、式の形がよく似ています。並べて覚えると、覚える量が減ります。

ただ、コンデンサの合成は抵抗と逆なので気をつけましょう。直列は逆数の和、並列は和になります。例えば2μFと3μFを直列にすると、6÷5で1.2μFです。

静電気は電験三種の静電気とコンデンサ、電磁気は電験三種の電磁気で紹介しています。

4・5. 交流回路と三相交流で山場を越える

交流回路は、多くの人がつまずきやすい分野です。直流と違い、電圧と電流の「タイミングのずれ（位相）」を考える必要があるからです。

例えば、抵抗3Ωとコイルのリアクタンス4Ωを直列にして100Vの交流電源につなぐと、インピーダンスは√(3²＋4²)で5Ωです。電流は100÷5で20A、有効電力は I²R で20×20×3＝1,200W、力率は3÷5で0.6になります。

三相では、例えば線間電圧200VのY結線に、1相10Ωの抵抗をつないだ場合を考えます。相電圧は200÷√3で約115.5V、1相の電流は約11.5Aです。電力は3×I²R で、ちょうど4,000W（4kW）になります。

ベクトルの描き方に慣れると、三相交流もぐっと楽になります。交流回路は電験三種の交流回路、三相は電験三種の三相交流で紹介しています。

6・7. 電子理論と計測は最後にまとめて

電子理論と電気計測は、ほかの分野の知識を使いつつ、覚える内容も多い分野です。

例えば、分流器や倍率器の計算は、直流回路の分流・分圧の考え方そのものです。直流回路まで戻って確かめると理解が早くなります。

つまずきやすい所をチェックしよう

『解き方は分かっているのに、答えが合わない』ということ、ありますよね。

次のチェックで、自分のつまずきやすい所を確かめてみてください。

例題：単位をそろえて計算する

例えば、4.7kΩの抵抗に2mAの電流が流れている時の電圧を考えます。

単位をそろえると4,700Ωと0.002Aなので、V = RI から4,700×0.002で9.4Vです。kとmをそのまま掛けて「9.4」と出たとしても、単位を意識していないと桁をまちがえやすいんです。

向きは「右ねじ」と「フレミング」で決める

電磁気では、電流・磁界・力の向きを考える場面がたくさんあります。頭の中だけで考えると、左右を取り違えやすいんです。

『試験中に手を動かすのは恥ずかしい』と思うかもしれません。ただ、指を立てて確かめる人は多いので、気にせず使ってみてください。

公式を丸暗記するより「意味」で覚える

理論には公式がたくさんあり、全部を丸暗記しようとすると大変ですよね。

例えば電力の式は、P = VI、P = I²R、P = V²/R の3つがありますが、どれもオームの法則 V = RI を入れかえただけです。元の1つと、入れかえ方が分かれば十分なんです。

公式の整理は電験三種の公式まとめで紹介しています。

理論の勉強の進め方｜テキストから過去問へ

『テキストを読み終わったけど、次は何をすればいいの？』という方もいますよね。

理論の勉強は、次の手順で進めてみてください。

例えば、平日は1日1時間でテキストと例題、土日は3時間で過去問1年分、という組み方なら、仕事をしながらでも回しやすいですよ。

過去問を年度別に解く時の進め方は、電験3種の理論の過去問の解き方で紹介しています。

1週間の組み立ての例

仕事をしながら理論を進める場合の、1週間の組み立て方の例です。時間は目安なので、自分の生活に合わせて変えてみてください。

『平日1時間なんて、少なすぎるのでは』と感じるかもしれません。ただ、毎日少しずつでも続けると、土日の過去問で「解ける問題が増えた」と実感しやすくなります。

ひとりで進めるのが不安な時は

『テキストの解説を読んでも分からない所で止まってしまう』という声もよく聞きます。

独学で合格する人も多い科目です。ただ、質問できる環境や動画の解説がほしい方は、講座を使うのもひとつの手です。

理論についてよくある相談

相談1：電気工事士の学科に受かったけど、理論から始めるべき？

第二種電気工事士の学科に受かっていて、電験三種は理論から勉強した方がいいのか、という相談があります。

電気工事士の勉強で、オームの法則や合成抵抗にはすでに触れていますよね。その知識は、理論の直流回路でそのまま役立ちます。

ただ、電験の理論は静電気や電磁気、交流のベクトルなど、さらに深い内容まで出てきます。理論から始めて、直流回路は早めに通過するのがおすすめです。

相談2：過去問を丸暗記すれば理論は合格できる？

過去問を何年分も丸暗記すれば理論に合格できるか、という相談もよく見かけます。

結論から言うと、理論は数値や回路を変えて出されることが多いので、答えの暗記だけでは対応しにくい科目です。

『でも、似た問題が何度も出ると聞いた』と思った方もいますよね。その通りで、問題の「型」はくり返し出てきます。答えではなく、解き方の型を覚えるつもりで過去問を使ってみてください。

相談3：公式が多すぎて覚えられない

理論の公式がたくさんあって、合格者はどう覚えたのか、という相談もあります。

おすすめは、公式を「元になる式」と「そこから出てくる式」に分けることです。先ほどの電力の3つの式のように、元の式から自分で導けるものは、覚える数に入れなくて大丈夫です。

相談4：コンデンサの直列で、合成が和になるのはなぜ？

コンデンサの問題で、直列回路なのに合成静電容量が和になっている解説を見て混乱した、という相談もあります。

コンデンサの合成は、直列で逆数の和、並列で和です。直列なのに和になって見える時は、回路の図を描き直すと、実は並列につながっていることがよくあります。

よくある質問

まとめ

試験の形や合格基準は年度ごとの受験案内で示されます。最新は電気技術者試験センターの案内で確かめましょう。

電験の全体像は電験とは？で紹介しています。

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