基礎的知識(電気)
全40問
この科目の学習ポイントを読む
基礎的知識(電気)は消防設備士 乙種第7類を構成する4科目のうちの1科目で、ぴよパスのオリジナル予想問題は全40問 (試験全体の約25%相当) を収録しています。本試験は合格率約63.9%・試験時間1時間45分・受験料4,400円の試験で、基礎的知識(電気)は合格判定にも直結する重要科目です。主な出題テーマは電流・漏電火災警報器・計算・電圧などです。難易度バッジ (初級・中級・上級) で各問題の習熟度を可視化しているため、まず初級から段階的に解き進めると消防設備士 乙種第7類受験者が陥りがちな「典型論点の取りこぼし」を防げます。
各問題に正解の根拠と用語の説明を付し、「なぜその答えになるか」を理解する学習ができるよう設計しています。学習の流れは Q1 から順に解いて間違えた問題の解説を熟読、その後他科目 (消防関係法令・構造・機能及び整備・実技(鑑別)) との行き来で論点を立体的に押さえる、最後に模擬試験モード (本番と同じ科目配分・問題数・制限時間を再現) で総合実力を測る、の 3 段構成が最短ルートです。誤答した論点は復習モードで反復することで、本試験で問われる「科目別最低ライン + 総合得点」の二段クリアを安定して達成できます。
- Q1初級オームの法則・電圧・電流
オームの法則に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: オームの法則は V = I × R(電圧 = 電流 × 抵抗)で表されます。「電圧は電流と抵抗の積に等しい」がこの法則を正しく述べています。「電圧を一定にして抵抗を2倍にすると電流は2倍になる」は誤りで、I = V/R より抵抗が2倍になれば電流は半分になります。「抵抗を一定にし…
- Q2初級導体・絶縁体・半導体
導体、絶縁体、半導体に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: シリコンやゲルマニウムは代表的な半導体材料です。半導体は温度が上昇すると自由電子が増加して抵抗値が減少し、電気を通しやすくなる性質(負の温度係数)があります。銅は代表的な導体であり、電気をよく通します。ゴムやガラスは絶縁体に分類され、電気を通しにくい材料です。絶縁体は温度上昇で多…
- Q3初級電力・ワット・電圧
電力に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: 電力はワット(W)を単位とし、P = V × I(電力 = 電圧 × 電流)で求められます。ジュール(J)は電力量(エネルギー)の単位であり、電力の単位ではありません。電力量の単位はジュール(J)またはワット時(Wh)であり、ワット(W)は電力の単位です。直流回路における電力は …
- Q4初級直列接続・合成抵抗・電流
抵抗の直列接続に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: 直列接続における合成抵抗は、各抵抗値を単純に足し合わせた値(R = R₁ + R₂ + R₃ + …)になります。直列接続では同じ電流が全ての抵抗を順に流れるため、各抵抗に流れる電流は全て等しくなります。逆数の和の逆数で合成抵抗を求めるのは並列接続の計算方法です。合成抵抗は個々の…
- Q5初級フレミングの左手の法則・電動機・磁界
フレミングの左手の法則に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: フレミングの左手の法則は電動機(モーター)の原理を説明するもので、磁界中の電流が受ける力の向きを求めるときに使います。左手の親指は力(Force)の向き、人差し指は磁界(Field)の向き、中指は電流(Current)の向きを示します。発電機の原理を説明するのはフレミングの右手の…
- Q6初級並列接続・合成抵抗・逆数
抵抗の並列接続に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: 並列接続では合成抵抗は各抵抗の逆数の和の逆数(1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …)で求められ、その結果は接続された抵抗のうち最も小さい抵抗値よりもさらに小さくなります。合成抵抗が最大の抵抗値より大きくなることはありません。並列接続では各抵抗に同じ電圧がかかりますが、流れる…
- Q7初級交流・周波数・実効値
交流回路に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: 交流(AC)は時間とともに大きさと向きが周期的に変化する電流または電圧です。日本の交流電源は東日本が50Hz、西日本が60Hzであり、全国一律ではありません。交流の実効値は最大値を√2で割った値(最大値の約0.707倍)であり、2倍ではありません。蓄電池から供給されるのは直流(D…
- Q8初級ジュール熱・ジュールの法則・発熱量
ジュール熱に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: ジュール熱はジュールの法則 Q = I²Rt(Q:発熱量、I:電流、R:抵抗、t:時間)で表され、電流の2乗と抵抗値と通電時間の積に比例します。電流の大きさだけに比例するのではなく、抵抗値と時間にも比例します。抵抗値だけに比例するのも誤りです。発熱量は電圧に反比例するのではなく、…
- Q9初級絶縁抵抗・メガー・メガオーム
絶縁抵抗に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
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解説: 絶縁抵抗の単位はメガオーム(MΩ)で表され、アンペア(A)は電流の単位であるため誤りです。絶縁抵抗は電路と大地間や電線相互間における絶縁の度合いを示す抵抗値であり、メガー(絶縁抵抗計)を用いて測定します。絶縁抵抗が低下すると漏電電流が大きくなり、感電や漏電火災の危険性が高まります…
- Q10初級テスター・電流計・電圧計
電気計測器に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: 回路計(テスター)は電圧・電流・抵抗など複数の電気量を1台で測定できる多機能計器です。電流計は回路に直列に接続して使用し、並列ではありません。電圧計は回路に並列に接続して使用し、直列ではありません。クランプメーターは電線を切断せずに電線を挟むだけで電流を測定できる計器です。検電器…
- Q11初級変圧器・トランス・電磁誘導
変圧器(トランス)の原理に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: 変圧器は電磁誘導の原理を利用し、鉄心に巻かれた一次コイルと二次コイルの巻数比によって交流電圧を変換する機器です。変圧器は交流で動作し、直流電圧を変換することはできません。一次コイルと二次コイルは電気的には絶縁されており、磁気的に結合しています。二次側の電圧は巻数比(N₂/N₁)に…
- Q12初級漏電・絶縁劣化・漏電火災警報器
漏電に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
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解説: 漏電は直流回路でも交流回路でも発生し得る現象であり、「交流回路では発生しない」は誤りです。漏電とは電気回路から絶縁不良などにより意図しない経路(大地やフレーム等)に電流が流出する現象です。絶縁被覆の経年劣化、水分の侵入、外傷による損傷などが漏電の主な原因です。漏電電流が人体を流れ…
- Q13初級接地・アース・感電防止
接地(アース)に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: 接地(アース)は電気機器の金属製外箱等を大地に電気的に接続することで、漏電時に人体への感電を防止し、機器を異常電圧から保護する目的で行われます。接地の目的は消費電力を増やすことではなく、安全対策です。接地抵抗は小さいほど漏電時に確実に電流が大地に流れるため安全性が高くなります。接…
- Q14初級電動機・誘導電動機・回転磁界
電動機(モーター)に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: 誘導電動機は固定子(ステーター)に交流電流を流すことで回転磁界を発生させ、電磁誘導の原理により回転子(ローター)に誘導電流が流れて回転力(トルク)を生じ回転します。電動機は電気エネルギーを機械エネルギー(回転運動)に変換する装置です。三相誘導電動機の回転方向を逆にするには、三相電…
- Q15初級磁力線・磁界・N極
磁気に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
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解説: 磁力線はN極から出てS極に入る方向に描かれるのが正しい決まりであり、「S極から出てN極に入る」は誤りです。磁力線同士は互いに反発するため交わることはなく、これは磁力線の重要な性質です。アンペールの法則により、電流が流れる導体の周囲には同心円状の磁界が発生します。磁力線の密度(単位…
- Q16初級電力量・ワット時・ジュール
電力量に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: 電力量は消費電力と使用時間の積(W = P × t)で表され、単位にはワット時(Wh)やジュール(J)が用いられます。1kWhは1000Whであり、100Whではありません。ワット時(Wh)はSI基本単位ではなく、SI組立単位のジュール(J)とは異なる実用単位です。電力量が同じで…
- Q17中級並列接続・合成抵抗・計算
10Ωと15Ωの2つの抵抗を並列に接続した場合の合成抵抗として、正しいものはどれか。
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解説: 並列接続の合成抵抗は、1/R = 1/R₁ + 1/R₂ の公式で求めます。R₁ = 10Ω、R₂ = 15Ω を代入すると、1/R = 1/10 + 1/15 = 3/30 + 2/30 = 5/30 = 1/6 となり、R = 6Ω です。また、2つの抵抗の並列合成抵抗は R…
- Q18中級ジュール熱・発熱量・計算
100Vの電源に20Ωの抵抗を接続したとき、10分間に発生するジュール熱として、正しいものはどれか。
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解説: まず回路に流れる電流を求めます。I = V/R = 100/20 = 5A です。次にジュール熱を Q = I²Rt で計算します。時間は10分 = 600秒です。Q = 5² × 20 × 600 = 25 × 20 × 600 = 300000J となります。別の計算方法とし…
- Q19中級インピーダンス・リアクタンス・交流回路
交流回路のインピーダンスに関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: 純粋な抵抗のみの交流回路では、リアクタンス成分がゼロであるため、インピーダンス Z = √(R² + X²) = √(R² + 0) = R となり、インピーダンスと抵抗値は等しくなります。インピーダンスは抵抗 R とリアクタンス X の2乗和の平方根 Z = √(R² + X²…
- Q20中級キルヒホッフの法則・電流則・電圧則
キルヒホッフの法則に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: キルヒホッフの第一法則(電流則)は、回路の任意の節点(接続点)において流入する電流の総和と流出する電流の総和が等しい(すなわち電流の代数和がゼロ)ことを述べています。閉路における電圧降下の総和がゼロになるのは第二法則(電圧則)の内容であり、第一法則ではありません。同様に、節点での…
- Q21中級零相変流器・ZCT・漏洩電流
漏電火災警報器における零相変流器(ZCT)に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: 零相変流器(ZCT: Zero-phase Current Transformer)は電路の漏洩電流(零相電流)を検出するための機器です。正常な状態では電路の往復電流が等しいため、ZCTの鉄心を貫通する磁束が打ち消し合い二次側に電流は発生しません。漏電が発生すると往復電流に差(零…
- Q22中級コンデンサ・静電容量・ファラド
コンデンサに関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: コンデンサの静電容量の単位はファラド(F)です。平行板コンデンサの静電容量は C = εS/d(ε:誘電率、S:極板面積、d:極板間距離)で表され、極板間の距離 d が小さいほど静電容量は大きくなります。コンデンサは直流を遮断し交流を通す性質があり、記述が逆です。ヘンリー(H)は…
- Q23中級電線の抵抗・抵抗率・長さ
電線の抵抗に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: 電線の抵抗は R = ρL/A(ρ:抵抗率、L:長さ、A:断面積)で表され、長さに比例し断面積に反比例します。長さが2倍になれば抵抗は2倍に、断面積が2倍になれば抵抗は半分になります。同じ材料で同じ長さなら、断面積が大きいほど抵抗は小さくなります。銅の抵抗率は約1.72×10⁻⁸…
- Q24中級力率・位相差・有効電力
交流回路の力率に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: 力率(cos φ)が1のとき、電圧と電流の位相差 φ はゼロであり、供給された電力が全て有効電力として消費されている理想的な状態です。力率は0から1の範囲(0 ≤ cos φ ≤ 1)の値をとり、1を超えることはありません。力率が低いほど無効電力の割合が大きく、有効に使われる電力…
- Q25中級消費電力・力率・有効電力
単相交流の実効値200V、電流5A、力率0.8の回路における消費電力として、正しいものはどれか。
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解説: 単相交流回路の消費電力(有効電力)は P = V × I × cos φ で求められます。V = 200V、I = 5A、cos φ = 0.8 を代入すると、P = 200 × 5 × 0.8 = 800W です。1000Wは力率を1とした場合の皮相電力 S = V × I =…
- Q26中級電磁誘導・ファラデーの法則・レンツの法則
電磁誘導に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: ファラデーの電磁誘導の法則により、コイルに発生する誘導起電力の大きさは、コイルを貫く磁束の時間的変化の速さ(磁束変化率)に比例します。磁束が変化しなければ誘導起電力は発生しません。レンツの法則によれば、誘導電流は磁束の変化を妨げる(打ち消す)方向に流れ、促進する方向ではありません…
- Q27中級変圧器・巻数比・一次電圧
変圧器の巻数比と電圧に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。一次側の巻数が500回、二次側の巻数が100回の変圧器に一次電圧200Vを加えた場合を考える。
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解説: 変圧器では V₁/V₂ = N₁/N₂ の関係が成り立ちます。一次巻数 N₁ = 500回、二次巻数 N₂ = 100回、一次電圧 V₁ = 200V を代入すると、200/V₂ = 500/100 = 5 より、V₂ = 200/5 = 40V となります。巻数比が 500:1…
- Q28中級絶縁抵抗測定・メガー・測定電圧
絶縁抵抗測定に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
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解説: 低圧回路(600V以下)の絶縁抵抗測定には、対地電圧が150V以下の場合は100Vメガー、対地電圧が150Vを超え300V以下の場合は250Vメガー、使用電圧が300Vを超え600V以下の場合は500Vメガーが使用されます。全ての低圧回路に一律に500V絶縁抵抗計を使用するわけで…
- Q29中級内部抵抗・起電力・直流回路
直流回路において、6Vの電池に2Ωの内部抵抗がある。この電池に4Ωの外部抵抗を接続したときに外部抵抗に流れる電流として、正しいものはどれか。
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解説: 電池の起電力を E = 6V、内部抵抗を r = 2Ω、外部抵抗を R = 4Ω とすると、回路全体の抵抗は R + r = 4 + 2 = 6Ω です。オームの法則より I = E/(R + r) = 6/6 = 1A となります。3Aは電池の起電力を内部抵抗のみで割った値(6…
- Q30中級ニクロム線・電熱器・温度係数
電気材料に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: ニクロム線(ニッケルとクロムの合金)は電気抵抗が大きく、温度が上昇しても抵抗値の変化が小さい(温度係数が小さい)ため、電熱器の発熱体として広く使用されています。一般に金属導体は温度が上昇すると自由電子の移動が妨げられ抵抗値が増加します(正の温度係数)。ニクロム線が発熱体に使用され…
- Q31中級漏電遮断器・ELB・零相変流器
漏電の検出方法に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: 漏電遮断器(ELB)は内蔵した零相変流器(ZCT)により電路の漏洩電流を検出し、設定値以上の漏電が発生すると自動的に回路を遮断して感電や漏電火災を防止する装置です。漏電遮断器は過電流検出機能を兼ね備えたものもありますが、漏電検出が主機能です。漏電の有無は絶縁抵抗計や漏れ電流計で確…
- Q32中級可動コイル形計器・可動鉄片形計器・永久磁石
可動コイル形計器と可動鉄片形計器に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
答えと解説を先に見る
解説: 可動コイル形計器は永久磁石による一様な磁界の中に置かれたコイルに電流を流し、電流と磁界の相互作用で生じる力によって指針を振らせる計器です。可動コイル形計器は直流専用であり、交流の測定には整流器を組み合わせる必要があります。可動鉄片形計器は交流・直流の両方を測定でき、直流のみではあ…
- Q33上級RLC直列回路・インピーダンス・リアクタンス
RLC直列回路において、抵抗R=30Ω、誘導リアクタンスXL=60Ω、容量リアクタンスXC=20Ωのときのインピーダンスとして、正しいものはどれか。
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解説: RLC直列回路のインピーダンスは Z = √{R² + (XL - XC)²} で求めます。R = 30Ω、XL = 60Ω、XC = 20Ω を代入すると、XL - XC = 60 - 20 = 40Ω、Z = √(30² + 40²) = √(900 + 1600) = √2…
- Q34上級三相交流・スター結線・デルタ結線
三相交流に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
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解説: スター結線(Y結線)では線間電圧は相電圧の√3倍(V線間 = √3 × V相)となり、相電圧に等しくはないため誤りです。三相交流は位相が120度(2π/3ラジアン)ずつ異なる3つの正弦波交流です。スター結線とデルタ結線は三相交流の代表的な接続方法です。三相交流は同じ電力を送る場合…
- Q35上級電力量・電気料金・kWh
200Vの電源に消費電力2kWの電熱器を接続して5時間使用した場合の電力量と電気料金として、正しいものはどれか。ただし電気料金の単価は1kWhあたり30円とする。
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解説: 電力量は消費電力 × 使用時間で計算します。消費電力 P = 2kW、使用時間 t = 5時間なので、電力量 W = 2kW × 5h = 10kWh です。電気料金は電力量 × 単価で計算し、10kWh × 30円/kWh = 300円 となります。5kWhは計算の誤り、2kW…
- Q36上級ホイートストンブリッジ・平衡条件・検流計
ホイートストンブリッジ回路に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: ホイートストンブリッジは未知の抵抗値を精密に測定するための回路です。4つの抵抗を四辺とするブリッジ回路で、対向する抵抗の積が等しいとき(R₁ × R₃ = R₂ × R₄)ブリッジは平衡状態となり、検流計(ガルバノメーター)の両端の電位差がゼロとなるため検流計に電流が流れません。…
- Q37上級直列共振・共振周波数・インピーダンス最小
直列共振回路に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: 直列共振回路では、共振周波数において誘導リアクタンス XL と容量リアクタンス XC が等しくなり(XL = XC)、互いに打ち消し合うため、インピーダンスは Z = R(抵抗成分のみ)となります。直列共振ではインピーダンスが最小(= R)となり、電流は最大になります。共振時にコ…
- Q38上級変圧器の効率・鉄損・銅損
単相変圧器の効率に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: 変圧器の損失は鉄損(無負荷損)と銅損(負荷損)に大別されます。鉄損は鉄心のヒステリシス損と渦電流損から成り、電源電圧と周波数で決まるため負荷電流には関係なくほぼ一定です。銅損は巻線の抵抗による損失で、負荷電流の2乗に比例して変化します(P銅 = I²R)。鉄損が負荷電流の2乗に比…
- Q39上級誘導電動機・滑り・同期速度
誘導電動機の滑りに関する次の記述のうち、正しいものはどれか。同期速度が1500min⁻¹で回転子の速度が1440min⁻¹の場合を考える。
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解説: 誘導電動機の滑り s は s = (Ns - N)/Ns で定義されます。Ns は同期速度、N は回転子の実際の速度です。Ns = 1500min⁻¹、N = 1440min⁻¹ を代入すると、s = (1500 - 1440)/1500 = 60/1500 = 0.04(4%)…
- Q40上級漏電火災警報器・零相変流器・感度電流
漏電火災警報器の感度電流と動作原理に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
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解説: 零相変流器(ZCT)は電路の往路と復路の電線を同一の環状鉄心に通し、正常時は往復電流が等しく鉄心中の磁束が互いに打ち消し合って二次出力がゼロとなります。漏電が発生すると往復電流に差(零相電流)が生じ、二次側に電圧が誘起されて漏電を検出します。漏電火災警報器の受信機の公称作動電流値…
消防設備士 乙種第7類の他のカテゴリ
基礎的知識(電気) — よくある質問
この科目の問題数・学習順序・出題比率・合格ラインの目安をまとめました
- 消防設備士 乙種第7類の基礎的知識(電気)は何問用意されていますか?
- ぴよパスでは消防設備士 乙種第7類の基礎的知識(電気)に全40問のオリジナル練習問題を用意しています。全問解説付きで、難易度 (beginner / intermediate / advanced) バッジも付いているので、まず beginner → intermediate → advanced の順で進めると効率的です。160問ある消防設備士 乙種第7類全体のうち基礎的知識(電気)は約25%を占める重要科目です。
- 基礎的知識(電気)はどんな順序で学習するのがおすすめですか?
- 基礎的知識(電気)は問題 ID 順 (Q1 → 最終問題) で解くと論点が段階的に積み上がるように設計されています。まず全問を 1 周してどの論点が曖昧かを洗い出し、2 周目以降は解説を熟読しながら苦手論点を潰す流れが最短ルートです。消防設備士 乙種第7類は合計4科目 (基礎的知識(電気) / 消防関係法令・構造・機能及び整備・実技(鑑別)) の構成なので、基礎的知識(電気)単独で完結させず他科目と行き来しながら知識を関連付けると定着しやすくなります。
- 消防設備士 乙種第7類全体で基礎的知識(電気)の出題比率はどのくらいですか?
- 基礎的知識(電気)は消防設備士 乙種第7類の4科目のうちの1科目で、ぴよパスでの基礎的知識(電気)の問題数は40問 / 全160問 ≈ 25%です。本試験の出題比率もほぼこの割合に準拠しており、基礎的知識(電気)を捨て科目にすると合格ラインを大きく下回るリスクがあります。合格率約63.9%の試験ですが、科目別に最低ラインを確保する学習戦略が結果として最短ルートになります。
- 基礎的知識(電気)で合格ラインを割らないためのコツはありますか?
- 消防設備士 乙種第7類は科目別に足切りラインが設定されている試験が多く、基礎的知識(電気)で極端に落とすと他科目が満点でも不合格になる仕組みです。試験時間1時間45分の中で、ぴよパスの基礎的知識(電気)練習問題を最低 2 周し、間違えた問題だけを復習モードで反復することで「最低ライン確保」→「得点源化」の 2 段階で仕上げるのが定石です。本番直前には模擬試験モードで他科目と合わせて通し演習し、本番の時間配分を体で覚えることをおすすめします。
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