５０代のボクです。５０代に入ってから電験の勉強を開始し、３年で電験三種、電験二種ホルダーになりました。素人ですが、過去問の解説を試みます。自分で解くなら こんな感じ を分かりやすく示したいと思います。
令和３年度 第三種電気主任技術者試験 理論科目 問７
とっつきにくい？
電池が n個 です。n という不定の数で一瞬とっつきにくい印象です。でも落ち着いて読むと単なる直列回路です。
まずは電池の起電力Ｅと内部抵抗ｒを整理して、
の関係はオームの法則 Ｖ＝ＲＩ から導かれます。これを変形して電流Ｉを求めると
可変抵抗Ｒで消費される電力が最大・・・が どう考えれば良いか？とりあえず、Ｒで消費される電力をＱとしてＱを求めます。このとき、直流回路の電力なので電流Ｉが一定なので、Ｑ＝ＶＩ＝ＲＩ^２を使うと
十分ややこしいのですが、課題はＲだけが変数の式と考えてＱの最大値を求めたい となりました。ここで、スマートな方法があるのかもしれないのですが、ボクは思いつきませんでした。
最大値を取る＝Ｒで微分した値＝０となる を使います。微分の計算は複雑ですが、パワープレイです。悩む時間＜計算時間 と考えました。微分の公式は覚えておく必要があります。
{ } 内が０より
意外にシンプルな答えが出ました。答えがシンプルだと正解である自信が持てます。問われているのは、電流値なのでＲの値をＩの式に代入すると
選択肢は（４）でした。
難易度 高い？
不明なｎを含む回路に対して電力の最大値を求める という、パット見とっつきにくいですが、意外と解けた という印象です。できたら捨てたくない問題ですが、ボクの場合は微分するか どうか でちょっと悩みました。悩んで時間をかけてしまうくらいなら、後で戻ると決断してサッサと次に行く決断も必要です。１問あたり何分で解く 見直しに何分残す という試験戦術は自分の中で決めておきましょう。
今更ですが、ボクは公式サイトで正解の選択肢は見ていますが、途中の解き方はオリジナルで、他の解説サイトを見ていません。非効率な解き方かもしれませんが、あらゆる解き方をマスターする必要はありません。自分なりのやり方を固めて時間内に解けるようになることが重要です。
もっとスマートな解き方があったとしても、ボクの場合は この程度の実力で合格できた ということです。何か参考になったら嬉しいです
