✅ この記事で解決できる悩み
- 「機械科目って範囲が広すぎて、何から手をつければいいかわからない…」
- 「変圧器、誘導機、同期機…全部覚えないとダメ?」
- 「効率よく勉強して、最短で合格したい!」
- 「勉強の優先順位を知りたい!」
目次
機械科目の全体像|10分野を知れば怖くない!
こんにちは!電験三種の機械科目、「範囲が広すぎる…」と感じていませんか?
確かに、機械科目は10の分野から出題され、変圧器から論理回路まで幅広い知識が求められます。でも、安心してください!
実は、全分野を完璧にする必要はありません。合格点は60点なので、重点分野に絞って効率よく勉強すれば、十分に合格できます。
この記事では、これから機械科目の勉強を始める方に向けて、10分野の全体像と合格への最短ルートを、図解でわかりやすく解説します!
📊 機械科目の出題構成
機械科目は、A問題(13問)とB問題(5問中3問選択)で構成されています。
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 試験時間 | 90分 |
| 問題数 | A問題13問(各5点) + B問題3問(各15点) |
| 合計点 | 100点満点 |
| 合格点 | 60点以上 |
| 解答形式 | マークシート式(5択) |
つまり、A問題で40点 + B問題で20点 = 合格!というイメージです。
🗺️ 機械科目の10分野とは?
機械科目は、以下の10分野から出題されます。
| 分野 | 出題頻度 | 重要度 | 配点目安 |
|---|---|---|---|
| ① 変圧器 | ★★★★★ | 必須 | 15-20点 |
| ② 誘導機(三相誘導電動機) | ★★★★★ | 必須 | 15-20点 |
| ③ 同期機(同期発電機) | ★★★★☆ | 重要 | 10-15点 |
| ④ パワーエレクトロニクス | ★★★★☆ | 重要 | 10-15点 |
| ⑤ 直流機 | ★★★☆☆ | 頻出 | 5-10点 |
| ⑥ 照明 | ★★★☆☆ | 頻出 | 5-10点 |
| ⑦ 自動制御 | ★★★☆☆ | 頻出 | 5-10点 |
| ⑧ 電熱 | ★★☆☆☆ | やや頻出 | ~5点 |
| ⑨ 電動機応用 | ★★☆☆☆ | やや頻出 | ~5点 |
| ⑩ 論理回路 | ★★☆☆☆ | やや頻出 | ~5点 |
この表を見てわかるように、変圧器と誘導機だけで35〜40点を占めます!
💡 合格への最重要ポイント
変圧器 + 誘導機 = 合格ライン!
この2分野をしっかり押さえれば、他の分野が多少苦手でも合格できます。
10分野を徹底解説|何を学ぶ?どう対策する?
それでは、10分野それぞれについて、何を学ぶのか?とどう対策するか?を解説します!
🥇 ① 変圧器(へんあつき)|最重要★★★★★
変圧器は、電圧を変える装置です。電柱の上にある灰色の筒状の機器が変圧器です。
【学ぶ内容】
- 巻数比と電圧比・電流比の関係
- 損失(鉄損・銅損)と効率の計算
- 三相変圧器の結線(Y-Y、Δ-Δ、Y-Δなど)
- 並行運転の条件
【頻出公式】
V₁/V₂ = N₁/N₂ = I₂/I₁
効率η = 出力/(出力+W₀+Wc) × 100%
対策:学習時間20-25時間を確保し、過去問を徹底的に解きましょう。計算問題が多いので、公式を完璧に覚えることが重要です。
🥇 ② 誘導機(ゆうどうき)|最重要★★★★★
誘導機とは、三相誘導電動機(モーター)のことです。工場や家電製品で広く使われています。
【学ぶ内容】
- 同期速度Nsと滑りsの関係
- 比例推移の計算(超重要!)
- トルク特性と始動法
- 速度制御法(インバータなど)
【頻出公式】
Ns = 120f/p [min⁻¹]
s = (Ns - N)/Ns
P₂ : P : Pc = 1 : (1-s) : s
対策:学習時間20-25時間。特に「滑りs」と「比例推移」の計算問題は頻出です。図を描きながら理解しましょう。
🥈 ③ 同期機(どうきき)|重要★★★★☆
同期機は、発電所の発電機として使われています。同期速度で回転します。
【学ぶ内容】
- 同期速度の計算
- 短絡比の意味と計算
- 並行運転の条件
- 出力と位相特性
【頻出公式】
N = Ns = 120f/p [min⁻¹]
対策:学習時間15時間。誘導機との違いを明確に理解しましょう。
🥈 ④ パワーエレクトロニクス|重要★★★★☆
パワエレは、電力を制御する技術です。整流回路やインバータが代表例です。
【学ぶ内容】
- 整流回路(AC→DC)の直流電圧計算
- インバータ(DC→AC)の原理
- チョッパ(DC→DC)の動作
- 半導体素子の種類(ダイオード、サイリスタなど)
【頻出公式】
単相全波整流: Vd = 0.9V
三相全波整流: Vd = 2.34V
対策:学習時間15時間。回路図を見慣れることが大切です。
🥉 ⑤ 直流機|頻出★★★☆☆
直流機は、直流で動くモーターです。電車や電気自動車に使われます。
【学ぶ内容】
- 起電力と速度の関係
- 種類(分巻、直巻、複巻)と特性曲線
- 速度制御法
【頻出公式】
E = kΦN [V]
N = (V - IaRa)/(kΦ) [min⁻¹]
🥉 ⑥ 照明|頻出★★★☆☆
照明は、光の計算です。照度や光束の計算が出題されます。
【学ぶ内容】
- 光束、光度、照度、輝度の違い
- 照度計算(距離の逆二乗則)
- 光源の種類と特徴
【頻出公式】
E = I/r² [lx]
E = (I×cosθ)/r² [lx]
対策:照度計算は公式に当てはめるだけなので、確実に得点しましょう。
🥉 ⑦ 自動制御|頻出★★★☆☆
自動制御は、システムを自動で制御する技術です。エアコンや自動運転などに使われます。
【学ぶ内容】
- ブロック線図の簡単化
- 伝達関数の計算
- PID制御の原理
⑧〜⑩ その他の分野|やや頻出★★☆☆☆
電熱、電動機応用、論理回路は、配点は少ないですが、比較的簡単です。
- ⑧ 電熱:ジュール熱の計算(H = 0.24I²Rt)
- ⑨ 電動機応用:ポンプやファンの動力計算
- ⑩ 論理回路:AND、OR、NOTの真理値表
対策:時間が限られている場合は、捨てても合格可能です。ただし、比較的簡単なので、基本問題は押さえておきましょう。
合格への最短ルート|4段階の学習ロードマップ
それでは、合格するための具体的な勉強計画を4段階に分けて解説します!
合計学習時間は約160-200時間。1日2時間なら約3ヶ月、1日3時間なら約2ヶ月で合格ラインに到達できます!
📘 Phase 1: 基礎固め(2-3週間)
【目標】基本公式20個を完全暗記
【やること】
- 変圧器の基本式を暗記(V₁/V₂ = N₁/N₂など)
- 誘導機の滑りsを理解(s = (Ns-N)/Ns)
- 同期速度Nsの計算練習(Ns = 120f/p)
- 各分野の全体像を把握
【学習時間】20-30時間
【完了基準】✓ 基本問題が解ける
この段階では、深く理解しようとしなくてOK。まずは公式を覚えて、簡単な計算問題を解けるようにしましょう。
🎯 Phase 2: 重点分野の攻略(3-4週間)★最重要
【目標】変圧器+誘導機で35点確保
【やること】
① 変圧器(20-25時間)
- 損失と効率の計算問題を徹底演習
- 三相結線(Y-Y、Δ-Δ、Y-Δ)の理解
- 並行運転条件の暗記
② 誘導電動機(20-25時間)
- 比例推移の計算問題を徹底演習
- トルク特性曲線の理解
- 始動法と速度制御法の暗記
③ 同期発電機(15時間)
- 短絡比の計算
- 並行運転条件
④ パワエレ(15時間)
- 整流回路の直流電圧計算
- インバータの原理
【学習時間】70-80時間
【完了基準】✓ 過去問の重点分野で80%正答
この段階が最も重要です!変圧器と誘導機に学習時間の半分を使いましょう。
📚 Phase 3: 頻出分野の強化(2週間)
【目標】残り20-25点を確保
【やること】
- 照明:照度計算(距離の逆二乗則)
- 自動制御:ブロック線図の簡単化
- 直流機:特性曲線の理解
- 論理回路:真理値表の作成
- 電動機応用:ポンプ・ファンの動力計算
【学習時間】30-40時間
【完了基準】✓ 全分野の基本問題が解ける
ここでは、広く浅く学習します。難問は捨てて、基本問題だけ押さえましょう。
✅ Phase 4: 過去問演習(3週間)
【目標】過去問で安定して60点以上
【やること】
Week 1: 過去問10年分 1周目
- 時間を気にせず、全問題を解く
- 間違えた問題をノートにまとめる
Week 2: 過去問10年分 2周目 + 弱点補強
- 間違えた問題を中心に解き直す
- 苦手分野の教科書を復習
Week 3: 過去問10年分 3周目 + 総仕上げ
- 本番同様90分で解く練習
- 時間配分を確認(A問題50分、B問題40分)
- 公式の最終確認
【学習時間】40-50時間
【完了基準】✓ 過去問正答率70%以上
過去問は最低3周しましょう。類似問題が多いので、3周すれば十分に合格ラインに到達できます!
⏱️ 合計学習時間の目安
| Phase 1(基礎) | 20-30時間 |
| Phase 2(重点) | 70-80時間 |
| Phase 3(頻出) | 30-40時間 |
| Phase 4(過去問) | 40-50時間 |
| 合計 | 160-200時間 |
1日2時間 → 約3ヶ月で合格
1日3時間 → 約2ヶ月で合格
合格戦略|やるべきこと vs やってはいけないこと
最後に、合格するためにやるべきこととやってはいけないことをまとめます!
✅ やるべきこと
【1】優先順位を明確にする
学習時間の配分:変圧器+誘導機50%、その他重要分野30%、頻出分野20%
【2】計算問題を優先する
公式に当てはめるだけで得点できる計算問題を確実に取る。暗記問題は後回し。
【3】過去問を徹底反復する
最低10年分×3周。類似問題が多いので、過去問を解くことが最高の対策!
【4】図解で理解する
変圧器の構造、モーターの回転原理など、図を描きながら覚えると忘れない。
【5】暗記カードを活用する
公式をカードに書いて、通勤・通学時間に繰り返し見る。スマホで写真を撮ってもOK!
【6】苦手分野は早めに捨てる判断
60点取れば合格!得意分野で55点、普通分野で10点取れば、苦手分野は捨ててもOK。
❌ やってはいけないこと
【1】全分野を均等に勉強する
時間が足りなくなる!メリハリをつけて、重点分野に集中投下。
【2】理論の深堀りをしすぎる
電験三種は「広く浅く」。原理より公式の使い方を覚える。
【3】テキストの完全理解を目指す
読むだけでは得点できない。早めに過去問演習に移る。
【4】難問に時間をかける
わからない問題は飛ばす!基本問題で確実に得点する戦略が重要。
【5】直前まで新しい分野に手を出す
消化不良になる。直前期は総復習のみ。
【6】孤独に勉強し続ける
モチベーション低下を防ぐため、SNSやブログで進捗を共有しよう!
まとめ|機械科目は戦略的に攻略しよう!
お疲れさまでした!この記事では、電験三種の機械科目について、10分野の全体像と合格への最短ルートを解説しました。
📌 この記事の重要ポイント
【機械科目の全体像】
- 10分野から出題(100点満点、合格点60点)
- 変圧器+誘導機だけで35-40点!
- 全分野を完璧にする必要はない
【学習ロードマップ】
- Phase 1:基礎固め(2-3週)
- Phase 2:重点攻略(3-4週)★最重要
- Phase 3:頻出対策(2週)
- Phase 4:過去問演習(3週)
- 合計160-200時間で合格!
【合格の方程式】
優先順位 × 過去問演習 × 継続力 = 合格!
機械科目は範囲が広いですが、戦略的に勉強すれば確実に合格できます。
まずは、変圧器と誘導機に集中しましょう。この2分野をマスターすれば、合格はもう目の前です!
📖 次に読むべき関連記事
機械科目の全体像を理解したら、次はこちらの記事もおすすめです!
この記事があなたの電験三種合格の助けになれば嬉しいです。最後まで読んでいただき、ありがとうございました!
🎯 今日から始める3つのアクション
- 変圧器の基本式(V₁/V₂ = N₁/N₂)を今すぐ暗記する
- 誘導機の滑りsの意味を理解する(s = (Ns-N)/Ns)
- 過去問1年分を解いて、現在のレベルを確認する
合格への第一歩は、今日から!