今回は令和6年度上期 理論科目 B問題16を解説します。最大目盛の異なる3台の直流電流計を並列接続し、ある回路で計I=90A・計II=40A・計III=35Aを示したとき、(a)この接続で計測できる最大電流、(b)総電流150Aのときの各指示値を求める問題です。
並列接続では各電流計に流れる電流の比は一定（内部抵抗の逆比）。実測値90:40:35＝18:8:7がその比。総電流が増えると全計器が同じ割合で増えるので、最初に最大目盛へ達する計器を見つけるのがポイントです。
令和6年度上期 理論科目 B問題16：問題文と選択肢
まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。
出典：一般財団法人 電気技術者試験センター「令和6年度上期 第三種電気主任技術者試験」理論科目 B問題16
電験3種 理論科目 【電気及び電子計測】 令和6年度上期 B問題16
直流電流の測定範囲の拡大について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
(a) 直流電流計Iの最大目盛は100A、直流電流計IIの最大目盛は50A、直流電流計IIIの最大目盛は50Aである。この3台の直流電流計を並列に接続し、ある回路に接続したところ、直流電流計Iの指示値は90A、直流電流計IIの指示値は40A、直流電流計IIIの指示値は35Aであった。
(a) この接続において計測できる最大電流の値[A]として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
（1）100 （2）144 （3）165 （4）183 （5）200 A
(b) 3台を並列接続し別の回路（総電流150A）に接続したとき、各電流計の指示値（ア）計I、（イ）計II、（ウ）計III[A]の組合せとして、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
（ア）計I （イ）計II （ウ）計III (1) 31.8 36.4 81.8 (2) 31.8 81.8 36.4 (3) 36.4 31.8 81.8 (4) 81.8 31.8 36.4 (5) 81.8 36.4 31.8
出題のポイント：電流の分かれ方は変えられない
3台を並列につないだ時点で、電流の分かれ方は内部抵抗の比で決まってしまいます。指示値 90:40:35 という比は、どんな電流を流しても変わりません。
だから「あと何倍まで増やせるか」を各計器について調べ、いちばん小さい倍率が限界になります。計I は \(100/90=1.11\) 倍、計II は \(50/40=1.25\) 倍、計III は \(50/35=1.43\) 倍——計I が先に振り切れます。
解説(a)：各計器の「あと何倍」を比べる
| 計器 | 最大目盛 | いまの指示 | あと何倍まで |
| 計I | 100 A | 90 A | \(100/90=1.11\) 倍 |
| 計II | 50 A | 40 A | \(50/40=1.25\) 倍 |
| 計III | 50 A | 35 A | \(50/35=1.43\) 倍 |
計I が律速
単純に最大目盛を足すと \(100+50+50=200\ \mathrm{A}\)（選択肢(5)）ですが、それは3台が同時に振り切れる場合だけ——分流比が最大目盛の比と一致していないので実現しません。
解説(b)：比例配分するだけ
\(150\times18/33\) でも同じ
合計を確認：\(81.8+36.4+31.8=150.0\ \mathrm{A}\) ✓——比例配分では必ず合計が元に戻ります。これが最も速い検算です。
誤答の正体：同じ数字を並べ替えただけの選択肢
| 選択肢 | (ア)計I | (イ)計II | (ウ)計III | 判定 |
| (1) | 31.8 | 36.4 | 81.8 | 大小が逆 |
| (2) | 31.8 | 81.8 | 36.4 | — |
| (3) | 36.4 | 31.8 | 81.8 | — |
| (4) | 81.8 | 31.8 | 36.4 | 計IIと計IIIが逆 |
| (5) | 81.8 | 36.4 | 31.8 | ◎ 正解 |
5つの選択肢は同じ3つの数字を並べ替えただけです。計算しなくても大小関係だけで絞れます——指示が \(90>40>35\) だったのだから、150 A でも同じ順序。
計I が最大で(4)(5)に絞れ、計II ＞ 計III（\(40>35\) だから）で(5)に決まります。数値計算は検算用と割り切ってもよいでしょう。
⚠️ よくある間違い
「最大目盛が 50 A で同じだから計IIと計IIIは同じ指示」と考えないでください。指示が違う（40 A と 35 A）＝内部抵抗が違うということです。並列では内部抵抗の小さいほうに多く流れます。
深掘り①：内部抵抗の比を逆算する
計I がいちばん小さい
内部抵抗の比は電流の逆比です。計I の内部抵抗がいちばん小さいから、いちばん多く電流が流れる——物理的に整合しています。
最大目盛も 100 A といちばん大きいので、大電流用の計器＝内部抵抗が小さいという設計とも合っています。
深掘り②：3台すべてを同時に振り切らせるには
分流比を \(100:50:50=2:1:1\) にできれば、3台同時に最大目盛（合計 200 A）になります。そのためには内部抵抗の比を \(1/2:1/1:1/1=0.5:1:1\) にする必要があります。
最大目盛の逆比
電流が多すぎる計器に直列抵抗を入れて抑えるのが調整方法です。令和4年度下期B問題16では、まさにこの調整を計算させています。
本問の(a)は「調整しない場合の限界」を問うています。調整すれば 200 A まで測れるが、そのままなら 183 A——この差が調整の価値です。
深掘り③：「最も余裕がないものが律速」という考え方
| 場面 | 律速になるもの | 考え方 |
| 電流計を並列 | あと何倍かが最小の計器 | 本問 |
| 電圧計を直列 | フルスケール電流が最小の計器 | 令和2年度B問題16 |
| 電線の許容電流 | いちばん細い電線 | 電力科目 |
| 変圧器の並行運転 | 先に定格に達する変圧器 | 機械科目 |
「複数のものが同じ条件で動くとき、いちばん余裕のないものが全体の限界を決める」——電気の問題で繰り返し出てくる発想です。
本問では「あと何倍」という比で比べるのがコツです。絶対値（あと 10 A、あと 15 A）で比べると判断を誤ります——比で比べてください。
💡 覚え方
並列につないだ時点で分流比は決まる。「あと何倍」を計算して、いちばん小さい倍率が全体の限界。(b)は比例配分——合計が元に戻るかで検算できます。
深掘り④：なぜ複数の計器を並列にするのか
手元の計器では測れない大電流を、複数台で分担して測る——それが目的です。本問なら 100 A の計器しかないところ、183 A まで測れます。
| 方法 | 利点 | 欠点 |
| 分流器（抵抗）を使う | 安価・1台で済む | 分流器の精度が要る |
| 計器を並列にする | すべての目盛りが使える | 誤差が足し合わされる |
| 変流器を使う | 絶縁できる | 交流のみ |
誤差は足し合わされます。3台とも 1.0 級なら、\(100\times1\%+50\times1\%+50\times1\%=2\ \mathrm{A}\)——183 A に対して 1.1 %です。
本問は「直流電流計」なので変流器は使えません。直流の大電流測定には分流器か、この方法になります。
⏱️ 本番での進め方
❶ 分流比は指示値の比そのもの——内部抵抗で決まっていて変えられない。
❷ 各計器の「あと何倍」を計算——最小がボトルネック。
❸ (b)は比例配分——合計が 150 A に戻るか検算。
❹ 選択肢が同じ数字の並べ替えなら大小関係で絞れる。
出題履歴：計器の組合せは近年よく出る
令和4年度下期B問題16（2台の電流計を並列）・令和2年度B問題16（2台の電圧計を直列）と、同じ発想の問題が続いています。「共通なものは何か」「いちばん余裕がないのはどれか」——この2問で全部解けます。
この分野はほぼ毎年どこかで出題されます。手を動かして解ける状態にしておけば、本番で確実に得点できます。
まとめ
| 指示値の比 | 90:40:35=18:8:7（計33） |
| 余裕倍率 | 計I=100/90≒1.11が最小→先に最大 |
| (a)最大電流 | 165×100/90≒183A→(4) |
| (b)150A分流 | 81.8/36.4/31.8→(5) |
▼あわせて解きたい関連問題
・電気計器の正誤判定（電気及び電子計測4）：【理論】令和6年度上期 A問題14
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