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。
出題のポイント
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。
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
ポイント解説：指示値の比18:8:7を使い、先に振り切れる計器を基準に
並列接続では各電流計を流れる電流の比は内部抵抗の逆比で一定。実測 90:40:35 を簡単にすると 18:8:7（合計33）。(a) 総電流を増やすと各計器は同じ割合で増える。最大目盛に達するまでの余裕（倍率）は 計I＝100/90≒1.11、計II＝50/40＝1.25、計III＝50/35≒1.43。最も余裕が小さい計Iが先に振り切れる。そのとき総電流＝(90+40+35)×(100/90)＝165×1.111＝183A（このとき計II≒44.4A、計III≒38.9Aで50A未満）。よって(a)は(4)。
(b) 総電流150Aは183A以下なので全計器が目盛内。18:8:7で分流するので、計I＝150×18/33≒81.8A、計II＝150×8/33≒36.4A、計III＝150×7/33≒31.8A。（ア）81.8、（イ）36.4、（ウ）31.8の組合せなので(b)は(5)。
問題の解説
STEP1 指示値の比
90:40:35=18:8:7（合計33）。並列なので比は一定。
STEP2 先に振り切れる計器
余裕倍率 計I=100/90≒1.11が最小→計Iが先に最大。総電流=165×100/90≒183A。(a)=(4)。
STEP3 150Aの分流
計I=150×18/33≒81.8A、計II=150×8/33≒36.4A、計III=150×7/33≒31.8A。(b)=(5)。
答え：(a)-(4)，(b)-(5)
💡 覚え方
並列電流計の電流比＝内部抵抗の逆比で一定。範囲拡大は「最も余裕（最大目盛/現指示値）が小さい計器」が先に振り切れ、その倍率で全体の最大電流が決まる。
⚠️ よくある間違い
単純に最大目盛の合計(100+50+50=200A)にしない。実際は比が固定なので、先に振り切れる計Iを基準に183Aが上限。分流は比18:8:7で配分。
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) |
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