抵抗クイズを10問集めた記事をお届けします。抵抗の基本的な性質から、その読み方や計算方法、さらに回路内での動作など、幅広い抵抗に関する知識を問うクイズが用意されています。これらのクイズを通して、抵抗についての理解を深めていただければと思います。抵抗は電子回路を構成する基本要素の1つですが、その特性は意外と奥が深い分野です。本記事を読んで、抵抗に関する知識を楽しみながら確認してください。
Q1 : 同じ物理サイズで最大の電力定格を期待できる抵抗素子の種類はどれか？ 巻線抵抗 金属フィルム抵抗 炭素皮膜抵抗 チップ型SMD抵抗
抵抗素子の電力定格は内部構造と熱放散特性に大きく依存する。巻線抵抗は金属線を絶縁体に巻いた構造であり、熱容量が大きく放熱しやすいため、同じサイズでは一般に金属皮膜や炭素皮膜、SMDチップより高い電力定格を持つことが多い。高電力用途では巻線抵抗（ワイヤーワウンド）がよく使われる。
Q2 : Wheatstoneブリッジが平衡（出力電圧がゼロ）となる条件として正しいのはどれか？ R1 = R2 = R3 = R4 でなければならない R1 + R3 = R2 + R4 であること R1・R4 = R2・R3 であること R1/R2 = R3/R4 であること
Wheatstoneブリッジの平衡条件は、分圧による左右の比が等しいことを意味し、具体的にはR1/R2 = R3/R4（対角の比が等しい）である。この式は比の等式を変形するとR1·R4 = R2·R3とも表現できるが、選択肢の中で一般に示される平衡条件は比の等式である。全ての抵抗が等しくなくてもこの比が満たされればブリッジは平衡する。
Q3 : E12系列の抵抗で標準値として存在するものはどれか？（近似値を含む） 680Ω 750Ω 720Ω 820Ω
E12系列は1.0、1.2、1.5、1.8、2.2、2.7、3.3、3.9、4.7、5.6、6.8、8.2といった12種の係数を10のべき乗で展開した標準値の系列である。750Ωや720Ωはこの系列にはなく、680Ωと820ΩはE12系列の値である。問題文の選択肢のうち標準値として存在するのは680Ω（および820Ωだが設問の選択肢で最も適切なのは680Ω）。
Q4 : 470Ω ±5%の抵抗に対応する4バンドの色帯として正しいものはどれか？ 青・緑・茶・金 黄・緑・茶・金 黄・紫・黒・金 黄・紫・茶・金
4バンド抵抗の読み方では第1・第2バンドが有効数字、第3バンドが乗数、第4バンドが許容差を表す。470Ωは47×10^1なので第1バンド=4(黄)、第2バンド=7(紫)、第3バンド=10^1(茶)、許容差±5%は金で表す。したがって黄・紫・茶・金が正しい配列であり、他の選択肢は色と乗数の対応が異なるため誤りである。
Q5 : 回路内で電源を切らずにそのまま抵抗をデジタルマルチメータで測定するとき、測定値に影響を与える主な要因はどれか？ 抵抗の温度係数だけが影響する 回路内の並列経路や他素子の影響で低めに出ることがある 回路電流が測定器の内部抵抗を変化させるため常に高めに出る マルチメータは電圧しか測れないので抵抗は測定できない
回路に組み込まれたまま抵抗を測ると、抵抗器以外の素子（並列の抵抗、ダイオード、ICの入力回路など）が並列経路を形成し、測定器に対して並列接続として働くため期待した単独の抵抗値よりも小さい値が表示されることがよくある。測定時は可能なら回路から取り外すか該当抵抗の片側を外して測定するのが正確な値を得る方法である。
Q6 : ジョンソン–ナイキスト熱雑音（抵抗が生む熱起源の等価電圧雑音）の実効電圧は抵抗Rに対してどのように依存するか？ Rに比例する Rに依存しない Rの平方根に比例する 1/Rに反比例する
熱雑音の平均二乗値はシュワルツ由来の公式で表され、等価雑音電圧のrmsはv_rms = sqrt(4 k_B T R B)で与えられる。ここでk_Bはボルツマン定数、Tは絶対温度、Bは帯域幅、Rは抵抗値である。従って雑音電圧は抵抗Rの平方根に比例して増加する。温度や帯域幅も強く影響する。
Q7 : 6Ωと3Ωの抵抗を並列に接続したときの等価抵抗はどれか？ 4Ω 2Ω 9Ω 1.5Ω
並列接続の等価抵抗は1/Req = 1/R1 + 1/R2（2個の場合はR1・R2/(R1+R2)でもよい）で計算する。ここでは1/Req = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6 = 1/2なのでReq = 2Ωとなる。直列接続なら和、並列は逆数の和の逆数で求める基本式を用いると誤りが防げる。
Q8 : 5Ωの抵抗に10Vの電圧を印加したときの消費電力として正しいものはどれか？ 2W 20W 0.5W 200W
抵抗で消費される電力はP = V^2 / R、P = I^2R、P = VI のいずれかの式で計算できる。ここではV = 10V、R = 5ΩなのでP = 10^2 / 5 = 100 / 5 = 20Wとなる。したがって正しい値は20Wで、抵抗の定格（例えば0.25W、1W、5Wなど）を超えないように選定する必要がある。
Q9 : 温度係数が負（温度が上がると抵抗値が下がる）であるものはどれか？ PTCサーミスタ 金属フィルム抵抗 NTCサーミスタ 巻線抵抗
温度係数（TCR）が負ということは温度上昇に伴って抵抗値が下がる性質を指す。NTC（Negative Temperature Coefficient）サーミスタはこの性質を持ち、温度が上がると抵抗値が減少するため温度検出やサーミスタによる温度補償に使われる。PTCは逆に温度上昇で抵抗が増加する。金属フィルムや巻線は一般に正の温度係数を持つ場合が多い。
Q10 : 4バンド抵抗の色帯が黄・紫・赤・金の場合、抵抗値と許容差として正しいものはどれか？ 4.7kΩ ±5% 47kΩ ±5% 4.7Ω ±5% 470Ω ±5%
色帯の読み方は4バンド方式で、1〜2バンド目が有効数字、3バンド目が10のべき乗による乗数、4バンド目が許容差を示す。黄は4、紫は7、赤は10^2、金は±5%を表す。したがって有効数字は47、乗数は100で47×100＝4700Ω＝4.7kΩ、許容差は金で±5%となる。色帯の値表と乗数表を用いれば他の組合せも同様に算出できる。
まとめ
いかがでしたか？ 今回は抵抗クイズをお送りしました。
今回は抵抗クイズを出題しました。
ぜひ、ほかのクイズにも挑戦してみてください！
