図のように、\(R=\sqrt{3}\omega L\) [Ω] の抵抗、インダクタンス \(L\) [H] のコイル、スイッチ S が角周波数 \(\omega\) [rad/s] の交流電圧 \(\dot{E}\) [V] の電源に接続されている。スイッチ S を開いているとき、コイルを流れる電流の大きさを \(I_{1}\) [A]、電源電圧に対する電流の位相差を \(\theta_{1} [^{\circ}]\) とする。また、スイッチ S を閉じているとき、コイルを流れる電流の大きさを \(I_{2}\) [A]、電源電圧に対する電流の位相差を \(\theta_{2} [^{\circ}]\) とする。このとき、\(\dfrac{I_{1}}{I_{2}}\) 及び \(|\theta_{1}-\theta_{2}| [^{\circ}]\) の値として、正しいものを組み合わせたのは次のうちどれか。

可動コイル形直流電流計 \(A_{1}\) と可動鉄片形交流電流計 \(A_{2}\) の2台の電流計がある。それぞれの電流計の性質を比較するために次のような実験を行った。 図1のように \(A_{1}\) と \(A_{2}\) を抵抗 100 [Ω] と電圧 10 [V] の直流電源の回路に接続したとき、\(A_{1}\) の指示は 100 [mA]、\(A_{2}\) の指示は (ア) [mA] であった。 また、図2のように、周波数 50 [Hz]、電圧 100 [V] の交流電源と抵抗 500 [Ω] に \(A_{1}\) と \(A_{2}\) を接続したとき、\(A_{1}\) の指示は (イ) [mA]、\(A_{2}\) の指示は 200 [mA] であった。 上記の記述中の空白箇所 (ア) 及び (イ) に当てはまる最も近い値として、正しいものを組み合わせたのは次のうちどれか。 ただし、\(A_{1}\) と \(A_{2}\) の内部抵抗はどちらも無視できるものであった。

平衡三相回路について、次の(a)及び(b)に答えよ。 図1のように、抵抗 \(R\) [Ω] が接続された平衡三相負荷に線間電圧 \(E\) [V] の対称三相交流電源を接続した。このとき、図1に示す電流 \(\dot{I}_{1}\) [A] の大きさの値を表す式として、正しいのは次のうちどれか。

平衡三相回路について、次の(a)及び(b)に答えよ。 次に、図1を図2のように、抵抗 \(R\) [Ω] をインピーダンス \(\dot{Z}=12+j9\) [Ω] の負荷に置き換え、線間電圧 \(E=200\) [V] とした。このとき、図2に示す電流 \(\dot{I}_{2}\) [A] の大きさの値として、最も近いのは次のうちどれか。 （注：図1はΔ結線、図2はY結線である）

(選択問題) 図1の回路は、エミッタ接地のトランジスタ増幅器の交流小信号に注目した回路である。次の(a)及び(b)に答えよ。 ただし、\(R_{L}\) [Ω] は抵抗、\(i_{b}\) [A] は入力信号電流、\(i_{c}=6\times10^{-3}\) [A] は出力信号電流、\(v_{b}\) [V] は入力信号電圧、\(v_{c}=6\) [V] は出力信号電圧である。 図1の回路において、入出力信号の関係を表1に示すhパラメータを用いて表すと次の式①、②になる。 \(v_{b}=h_{ie}i_{b}+h_{re}v_{c}\)　……① \(i_{c}=h_{fe}i_{b}+h_{oe}v_{c}\)　……② 表中の空白箇所 (ア)、(イ)、(ウ) 及び (エ) に当てはまる語句として、正しいものを組み合わせたのは次のうちどれか。 表1 hパラメータの数値例 名称: (ア), 電圧帰還率, 電流増幅率, (イ) 記号: \(h_{ie}\), \(h_{re}\), \(h_{fe}\), \(h_{oe}\) 値の例: \(3.5\times10^{3}\) Ω, (ウ) \(1.3\times10^{-4}\), (エ) 140, \(9\times10^{-6}\) S

(選択問題) 図1の回路は、エミッタ接地のトランジスタ増幅器の交流小信号に注目した回路である。次の(a)及び(b)に答えよ。 ただし、\(R_{L}\) [Ω] は抵抗、\(i_{b}\) [A] は入力信号電流、\(i_{c}=6\times10^{-3}\) [A] は出力信号電流、\(v_{b}\) [V] は入力信号電圧、\(v_{c}=6\) [V] は出力信号電圧である。 図1の回路の計算は、図2の簡易小信号等価回路を用いて行うことが多い。この場合、上記(a)の式①, ②から求めた \(v_{b}\) [V] 及び \(i_{b}\) [A] の値をそれぞれ真の値としたとき、図2の回路から求めた \(v_{b}\) [V] 及び \(i_{b}\) [A] の誤差 \(\Delta v_{b}\) [mV], \(\Delta i_{b}\) [μA] の大きさとして、最も近いものを組み合わせたのは次のうちどれか。 ただし、hパラメータの値は表1に示された値とする。

抵抗 \(R=4\) [\(\Omega\)] と誘導性リアクタンス \(X=3\) [\(\Omega\)] が直列に接続された負荷を、図のように線間電圧 \(\dot{V}_{ab}=100\angle0^{\circ}\) [V], \(\dot{V}_{bc}=100\angle0^{\circ}\) [V] の単相3線式電源に接続した。このとき、これらの負荷で消費される総電力 \(P\) [W] の値として、正しいのは次のうちどれか。

抵抗 \(R\) [\(\Omega\)] と誘導性リアクタンス \(X_{L}\) [\(\Omega\)] を直列に接続した回路の力率 (\(\cos\)) は、\(\dfrac{1}{2}\) であった。いま、この回路に容量性リアクタンス \(X_{C}\) [\(\Omega\)] を直列に接続したところ、\(R\) [\(\Omega\)], \(X_{L}\) [\(\Omega\)], \(X_{C}\) [\(\Omega\)] 直列回路の力率は、\(\dfrac{\sqrt{3}}{2}\) (遅れ) になった。容量性リアクタンス \(X_{C}\) [\(\Omega\)] の値を表す式として、正しいのは次のうちどれか。

Y結線の対称三相交流電源に Y結線の平衡三相抵抗負荷を接続した場合を考える。負荷側における線間電圧を \(V_{l}\) [V]、線電流を \(I_{l}\) [A]、相電圧を \(V_{p}\) [V]、相電流を \(I_{p}\) [A]、各相の抵抗を \(R\) [\(\Omega\)]、三相負荷の消費電力を \(P\) [W] とする。このとき、誤っているのは次のうちどれか。

図の平衡三相回路について、次の(a)及び(b)に答えよ。 端子a, cに \(100\) [V] の単相交流電源を接続したところ、回路の消費電力は \(200\) [W] であった。抵抗 \(R\) [\(\Omega\)] の値として、正しいのは次のうちどれか。

図の平衡三相回路について、次の(a)及び(b)に答えよ。 端子a, b, cに線間電圧 \(200\) [V] の対称三相交流電源を接続したときの全消費電力 [kW] の値として、正しいのは次のうちどれか。

電力量計について、次の(a)及び(b)に答えよ。 次の文章は、交流の電力量計の原理について述べたものである。 計器の指針等を駆動するトルクを発生する動作原理により計器を分類すると、図に示した構造の電力量計の場合は、( ア ) に分類される。 この計器の回転円板が負荷の電力に比例するトルクで回転するように、図中の端子 a からfを ( イ ) のように接続して、負荷電圧を電圧コイルに加え、負荷電流を電流コイルに流す。その結果、コイルに生じる磁束による移動磁界と、回転円板上に生じる渦電流との電磁力の作用で回転円板は回転する。 一方、永久磁石により回転円板には速度に比例する ( ウ ) が生じ、負荷の電力に比例する速度で回転円板は回転を続ける。したがって、計量装置でその回転数をある時間計量すると、その値は同時間中に消費された電力量を表す。

電力量計について、次の(a)及び(b)に答えよ。 上記(a)の原理の電力量計の使用の可否を検討するために、電力量計の計量の誤差率を求める実験を行った。実験では、3 [kW] の電力を消費している抵抗負荷の交流回路に、この電力量計を接続した。このとき、電力量計はこの抵抗負荷の消費電力量を計量しているので、計器の回転円板の回転数を測定することから計量の誤差率を計算できる。 電力量計の回転円板の回転数を測定したところ、回転数は1分間に61であった。この場合、電力量計の計量の誤差率 [%] の大きさの値として、最も近いのは次のうちどれか。 ただし、電力量計の計器定数 (1 [kW h] 当たりの回転円板の回転数) は、1200 [rev/kW h] であり、回転円板の回転数と計量装置の計量値の関係は正しいものとし、電力損失は無視できるものとする。

演算増幅器(オペアンプ)について、次の(a)及び(b)に答えよ。 演算増幅器の特徴に関する記述として、誤っているのは次のうちどれか。

演算増幅器(オペアンプ)について、次の(a)及び(b)に答えよ。 図1及び図2のような直流増幅回路がある。それぞれの出力電圧 \(V_{o1}\) [V], \(V_{o2}\) [V] の値として、正しいものを組み合わせたのは次のうちどれか。 ただし、演算増幅器は理想的なものとし、\(V_{i1}=0.6\) [V] 及び \(V_{i2}=0.45\) [V] は入力電圧である。

電力計について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。 次の文章は，電力計の原理に関する記述である。図1に示す電力計は，固定コイル $F_1$ ， $F_2$ に流れる負荷電流 $\dot{I}$ [A] による磁界の強さと，可動コイル $M$ に流れる電流 $\dot{I}_M$ [A] の積に比例したトルクが可動コイルに生じる。したがって，指針の触れ角 $\theta$ は （ア） に比例する。このような形の計器は，一般に （イ） 計器といわれ， （ウ） の測定に使用される。負荷 $\dot{Z}$ [$\Omega$] が誘導性の場合，電圧 $\dot{V}$ [V] のベクトルを基準に負荷電流 $\dot{I}$ [A] のベクトルを描くと，図2に示すベクトル①，②，③のうち （エ） のように表される。ただし， $\varphi$ [rad] は位相角である。上記の記述中の空白箇所(ア)，(イ)，(ウ)及び(エ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

電力計について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。 次の文章は，図1に示した単相電力計を $2$ 個使用し，三相電力を測定する $2$ 電力計法の理論に関する記述である。図3のように，誘導性負荷 $\dot{Z}$ を $3$ 個接続した平衡三相負荷回路に対称三相交流電源が接続されている。ここで，線間電圧を $\dot{V}_{ab}$ [V] ， $\dot{V}_{bc}$ [V] ， $\dot{V}_{ca}$ [V] ，負荷の相電圧を $\dot{V}_a$ [V] ， $\dot{V}_b$ [V] ， $\dot{V}_c$ [V] ，線電流を $\dot{I}_a$ [A] ， $\dot{I}_b$ [A] ， $\dot{I}_c$ [A] で示す。この回路で，図のように単相電力計 $W_1$ と $W_2$ を接続すれば，平衡三相負荷の電力が， $2$ 個の単相電力計の指示の和として求めることができる。単相電力計 $W_1$ の電圧コイルに加わる電圧 $\dot{V}_{ac}$ は，図4のベクトル図から $\dot{V}_{ac}=\dot{V}_a-\dot{V}_c$ となる。また，単相電力計 $W_2$ の電圧コイルに加わる電圧 $\dot{V}_{bc}$ は $\dot{V}_{bc}=$ （オ） となる。それぞれの電流コイルに流れる電流 $\dot{I}_a$ ， $\dot{I}_b$ と電圧の関係は図4のようになる。図4における $\phi$ [rad] は相電圧と線電流の位相角である。線間電圧の大きさを $V_{ab}=V_{bc}=V_{ca}=V$ [V] ，線電流の大きさを $I_a=I_b=I_c=I$ [A] とおくと，単相電力計 $W_1$ 及び $W_2$ の指示をそれぞれ $P_1$ [W] ， $P_2$ [W] とすれば，$$\begin{aligned} P_1 &= V_{ac}I_a\cos \left( \text{（カ）} \right) \ \text{[W]} \\ P_2 &= V_{bc}I_b\cos \left( \text{（キ）} \right) \ \text{[W]} \end{aligned}$$したがって， $P_1$ と $P_2$ の和 $P$ [W] は，$$P = P_1 + P_2 = VI \left( \text{（ク）} \right) \cos \phi = \sqrt{3}VI\cos \phi \ \text{[W]}$$となるので， $2$ 個の単相電力計の指示の和は三相電力に等しくなる。上記の記述中の空白箇所(オ)，(カ)，(キ)及び(ク)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図のように、正弦波交流電圧 \(E=200\) [V] の電源がインダクタンスL [H] のコイルとR [Ω] の抵抗との直列回路に電力を供給している。回路を流れる電流が \(I=10\) [A], 回路の無効電力が \(Q=1200\) [var] のとき、抵抗R [Ω] の値として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

電気計測に関する記述として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図のように、相電圧 200 [V] の対称三相交流電源に、複素インピーダンス \(\dot{Z}=5\sqrt{3}+j5\) [Ω] の負荷がY結線された平衡三相負荷を接続した回路がある。次の(a)及び(b)の問に答えよ。 電流 \(\dot{I}_{1}\) [A]の値として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図のように、相電圧 200 [V] の対称三相交流電源に、複素インピーダンス \(\dot{Z}=5\sqrt{3}+j5\) [Ω] の負荷がY結線された平衡三相負荷を接続した回路がある。次の(a)及び(b)の問に答えよ。 電流 \(\dot{I}_{ab}\) [A]の値として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

バイポーラトランジスタを用いた交流小信号増幅回路に関する記述として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

ディジタル計器に関する記述として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

振幅 \(V_{m}\) [V] の交流電源の電圧 \(v=V_{m}\sin\omega t\) [V] をオシロスコープで計測したところ、画面上に図のような正弦波形が観測された。次の(a)及び(b)の問に答えよ。 ただし、オシロスコープの垂直感度は 5 [V]/div, 掃引時間は 2 [ms]/div とし、測定に用いたプローブの減衰比は1対1とする。 この交流電源の電圧の周期 [ms], 周波数 [Hz], 実効値 [V] の値の組合せとして、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

振幅 \(V_{m}\) [V] の交流電源の電圧 \(v=V_{m}\sin\omega t\) [V] をオシロスコープで計測したところ、画面上に図のような正弦波形が観測された。次の(a)及び(b)の問に答えよ。 ただし、オシロスコープの垂直感度は 5 [V]/div, 掃引時間は 2 [ms]/div とし、測定に用いたプローブの減衰比は1対1とする。 この交流電源をある負荷に接続したとき、\(i=25\cos(\omega t-\frac{\pi}{3})\) [A] の電流が流れた。この負荷の力率 [%] の値として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図のように、二つのLC直列共振回路A、Bがあり、それぞれの共振周波数が \(f_{A}\) [Hz]、\(f_{B}\) [Hz] である。これらA、Bをさらに直列に接続した場合、全体としての共振周波数が \(f_{AB}\) [Hz] になった。\(f_{A}, f_{B}, f_{AB}\) の大小関係として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 回路A: \(L\) [H], \(C\) [F] 回路B: \(2L\) [H], \(C\) [F]

図のように200Vの対称三相交流電源に抵抗 \(R\) [\(\Omega\)] からなる平衡三相負荷を接続したところ、線電流は 1.73A であった。いま、電力計の電流コイルをc相に接続し、電圧コイルをc-a相間に接続したとき、電力計の指示 \(P\) [W] として、最も近い \(P\) の値を次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 ただし、対称三相交流電源の相回転は a, b, c の順とし、電力計の電力損失は無視できるものとする。

図のように、正弦波交流電圧 \(E\) [V] の電源が誘導性リアクタンス \(X\) [\(\Omega\)] のコイルと抵抗 \(R\) [\(\Omega\)] との並列回路に電力を供給している。この回路において、電流計の指示値は 12.5A、電圧計の指示値は 300V、電力計の指示値は 2250 W であった。 ただし、電圧計、電流計及び電力計の損失はいずれも無視できるものとする。 次の(a)及び(b)の問に答えよ。 この回路における無効電力 \(Q\) [var] として、最も近い \(Q\) の値を次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図のように、正弦波交流電圧 \(E\) [V] の電源が誘導性リアクタンス \(X\) [\(\Omega\)] のコイルと抵抗 \(R\) [\(\Omega\)] との並列回路に電力を供給している。この回路において、電流計の指示値は 12.5A、電圧計の指示値は 300V、電力計の指示値は 2250 W であった。 ただし、電圧計、電流計及び電力計の損失はいずれも無視できるものとする。 次の(a)及び(b)の問に答えよ。 誘導性リアクタンス \(X\) [\(\Omega\)] として、最も近い \(X\) の値を次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

\( R=10 \, \Omega \) の抵抗と誘導性リアクタンス \( X \) [\( \Omega \)] のコイルとを直列に接続し、100Vの交流電源に接続した交流回路がある。いま、回路に流れる電流の値は \( I=5 \) Aであった。このとき、回路の有効電力 \( P \) の値 [W] として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

次の文章は、半導体レーザ（レーザダイオード）に関する記述である。 レーザダイオードは、図のような3層構造を成している。p形層とn形層に挟まれた層を（ア）層といい、この層は上部のp形層及び下部のn形層とは性質の異なる材料で作られている。前後の面は半導体結晶による自然な反射鏡になっている。 レーザダイオードに（イ）を流すと、（ア）層の自由電子が正孔と再結合して消滅するとき光を放出する。この光が二つの反射鏡の間に閉じ込められることによって、（ウ）放出が起き、同じ波長の光が多量に生じ、外部にその一部が出力される。光の特別な波長だけが共振状態となって（ウ）放出が誘起されるので、強い同位相のコヒーレントな光が得られる。 上記の記述中の空白箇所（ア）、（イ）及び（ウ）に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

目盛が正弦波交流に対する実効値になる整流形の電圧計（全波整流形）がある。この電圧計で図のような周期20msの繰り返し波形電圧を測定した。このとき、電圧計の指示の値 [V] として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

演算増幅器（オペアンプ）について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。 演算増幅器は、その二つの入力端子に加えられた信号の（ア）を高い利得で増幅する回路である。演算増幅器の入力インピーダンスは極めて（イ）ため、入力端子電流は（ウ）とみなしてよい。一方、演算増幅器の出力インピーダンスは非常に（エ）ため、その出力端子電圧は負荷による影響を（オ）。さらに、演算増幅器は利得が非常に大きいため、抵抗などの部品を用いて負帰還をかけたときに安定した有限の電圧利得が得られる。 上記の記述中の空白箇所（ア）、（イ）、（ウ）、（エ）及び（オ）に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

演算増幅器（オペアンプ）について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。 図のような直流増幅回路がある。この回路に入力電圧0.5Vを加えたとき、出力電圧 \( V_o \) の値 [V] と電圧利得 \( A_V \) の値 [dB] 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。 ただし、演算増幅器は理想的なものとし、\( \log_{10}2=0.301 \)、\( \log_{10}3=0.477 \) とする。

図は、エミッタ (E) を接地したトランジスタ増幅回路の簡易小信号等価回路である。この回路においてコレクタ抵抗 \(R_C\) と負荷抵抗 \(R_L\) の合成抵抗が \(R_L' = 1 \text{ k}\Omega\) のとき、電圧利得は \(40\) dB であった。入力電圧 \(v_i = 10\) mV を加えたときにベース (B) に流れる入力電流 \(i_b\) の値 [\(\mu\)A] として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 ただし、\(v_o\) は合成抵抗 \(R_L'\) の両端における出力電圧、\(i_c\) はコレクタ (C) に流れる出力電流、\(h_{ie}\) はトランジスタの入力インピーダンスであり、小信号電流増幅率 \(h_{fe} = 100\) とする。

図のように、 \(r\) [\(\Omega\)] の抵抗6個が線間電圧の大きさ \(V\) [V] の対称三相電源に接続されている。b相の×印の位置で断線し、c-a相間が単相状態になったとき、次の (a) 及び (b) の問に答えよ。 ただし、電源の線間電圧の大きさ及び位相は、断線によって変化しないものとする。 図中の電流 \(I\) の大きさ [A] は、断線前の何倍となるか。その倍率として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図のように、 \(r\) [\(\Omega\)] の抵抗6個が線間電圧の大きさ \(V\) [V] の対称三相電源に接続されている。b相の×印の位置で断線し、c-a相間が単相状態になったとき、次の (a) 及び (b) の問に答えよ。 ただし、電源の線間電圧の大きさ及び位相は、断線によって変化しないものとする。 ×印の両側に現れる電圧の大きさ [V] は、電源の線間電圧の大きさ \(V\) [V] の何倍となるか。その倍率として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図は、磁性体の磁化曲線（BH曲線）を示す。次の文章は、これに関する記述である。 1. 直交座標の横軸は、\( \fbox{ (ア) } \) の大きさを表す。 2. aは、\( \fbox{ (イ) } \) である。 3. 鉄心入りコイルに交流電流を流すと、ヒステリシス曲線内の面積に \( \fbox{ (ウ) } \) した電気エネルギーが鉄心の中で熱として失われる。 4. 永久磁石材料としては、ヒステリシス曲線のaとbがともに \( \fbox{ (エ) } \) 磁性体が適している。 上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)、(ウ)及び(エ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図のように、交流電圧 \( E=100 \, \mathrm{V} \) の電源、誘導性リアクタンス \( X=4 \, \Omega \) のコイル、\( R_1 \, [\Omega] \)、\( R_2 \, [\Omega] \) の抵抗からなる回路がある。いま、回路を流れる電流の値が \( I=20 \, \mathrm{A} \) であり、また、抵抗 \( R_1 \) に流れる電流 \( I_1 \, [\mathrm{A}] \) と抵抗 \( R_2 \) に流れる電流 \( I_2 \, [\mathrm{A}] \) との比が、\( I_1 : I_2 = 1 : 3 \) であった。このとき、抵抗 \( R_1 \) の値 \( [\Omega] \) として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

\( R=5 \, \Omega \) の抵抗に、ひずみ波交流電流 \( i = 6 \sin \omega t + 2 \sin 3\omega t \, [\mathrm{A}] \) が流れた。 このとき、抵抗 \( R=5 \, \Omega \) で消費される平均電力 \( P \) の値 \( [\mathrm{W}] \) として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし、\( \omega \) は角周波数 \( [\mathrm{rad/s}] \)、\( t \) は時刻 \( [\mathrm{s}] \) とする。

半導体のpn接合の性質によって生じる現象若しくは効果、又はそれを利用したものとして、全て正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

長さ 2m の直線状の棒磁石があり、その両端の磁極は点磁荷とみなすことができ、その強さは、N極が \(1\times10^4\) Wb、S極が \(-1\times10^4\) Wb である。図のように、この棒磁石を点BC間に置いた。このとき、点Aの磁界の大きさの値 [A/m] として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 ただし、点A, B, Cは、一辺を 2m とする正三角形の各頂点に位置し、真空中にあるものとする。真空の透磁率は \(\mu_{0}=4\pi\times10^{-7}\) H/m とする。また、N極、S極の各点磁荷以外の部分から点Aへの影響はないものとする。

図のように、角周波数 \(\omega\) [rad/s] の交流電源と力率 \(\dfrac{1}{\sqrt{2}}\) の誘導性負荷 \(\dot{Z}\) [\(\Omega\)] との間に、抵抗値 \(R\) [\(\Omega\)] の抵抗器とインダクタンス \(L\) [H] のコイルが接続されている。\(R=\omega L\) とするとき、電源電圧 \(\dot{V}_{1}\) [V] と負荷の端子電圧 \(\dot{V}_{2}\) [V] との位相差の値 [\({}^\circ\)] として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

次の文章は、図の回路に関する記述である。 交流電圧源の出力電圧を 10 V に保ちながら周波数 \(f\) [Hz] を変化させるとき、交流電圧源の電流の大きさが最小となる周波数は (ア) Hz である。このとき、この電流の大きさは (イ) A であり、その位相は電源電圧を基準として (ウ) 。 ただし、電流の向きは図に示す矢印のとおりとする。 上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)及び(ウ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図のように、起電力 \(\dot{E}_{a}\) [V]、\(\dot{E}_{b}\) [V]、\(\dot{E}_{c}\) [V] をもつ三つの定電圧源に、スイッチ \(S_{1}\)、\(S_{2}\)、\(R_{1}=10\) \(\Omega\) 及び \(R_{2}=20\) \(\Omega\) の抵抗を接続した交流回路がある。次の(a)及び(b)の問に答えよ。 ただし、\(\dot{E}_{a}\) [V]、\(\dot{E}_{b}\) [V]、\(\dot{E}_{c}\) [V] の正の向きはそれぞれ図の矢印のようにとり、これらの実効値は 100 V、位相は \(\dot{E}_{a}\) [V]、\(\dot{E}_{b}\) [V]、\(\dot{E}_{c}\) [V] の順に \(\dfrac{2}{3}\pi\) [rad] ずつ遅れているものとする。 スイッチ \(S_2\) を開いた状態でスイッチ \(S_1\) を閉じたとき、\(R_{1}\) [\(\Omega\)] の抵抗に流れる電流 \(\dot{I}_{1}\) の実効値 [A] として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図のように、起電力 \(\dot{E}_{a}\) [V]、\(\dot{E}_{b}\) [V]、\(\dot{E}_{c}\) [V] をもつ三つの定電圧源に、スイッチ \(S_{1}\)、\(S_{2}\)、\(R_{1}=10\) \(\Omega\) 及び \(R_{2}=20\) \(\Omega\) の抵抗を接続した交流回路がある。次の(a)及び(b)の問に答えよ。 ただし、\(\dot{E}_{a}\) [V]、\(\dot{E}_{b}\) [V]、\(\dot{E}_{c}\) [V] の正の向きはそれぞれ図の矢印のようにとり、これらの実効値は 100 V、位相は \(\dot{E}_{a}\) [V]、\(\dot{E}_{b}\) [V]、\(\dot{E}_{c}\) [V] の順に \(\dfrac{2}{3}\pi\) [rad] ずつ遅れているものとする。 スイッチ \(S_1\) を開いた状態でスイッチ \(S_2\) を閉じたとき、\(R_{2}\) [\(\Omega\)] の抵抗で消費される電力の値 [W] として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図は積層した電磁鋼板の鉄心の磁化特性(ヒステリシスループ)を示す。図中の \(B\) [T] 及び \(H\) [A/m] はそれぞれ磁束密度及び磁界の強さを表す。この鉄心にコイルを巻きリアクトルを製作し、商用交流電源に接続した。実効値が \(V\)[V]の電源電圧を印加すると図中に矢印で示す軌跡が確認された。コイル電流が最大のときの点は (ア) である。次に、電源電圧実効値が一定に保たれたまま、周波数がやや低下したとき、ヒステリシスループの面積は (イ)。一方、周波数が一定で、電源電圧実効値が低下したとき、ヒステリシスループの面積は (ウ)。最後に、コイル電流実効値が一定で、周波数がやや低下したとき、ヒステリシスループの面積は (エ)。 上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)、(ウ)及び(エ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

図は、実効値が1Vで角周波数 \(\omega\) [krad/s] が変化する正弦波交流電源を含む回路である。いま、 \(\omega\) の値が \(\omega_{1}=5\) krad/s, \(\omega_{2}=10\) krad/s, \(\omega_{3}=30\) krad/s と3通りの場合を考え、 \(\omega=\omega_{k}\) \((k=1,2,3)\) のときの電流 \(i\) [A]の実効値を \(I_{k}\) と表すとき、\(I_{1}, I_{2}, I_{3}\) の大小関係として、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

直動式指示電気計器の種類、JISで示される記号及び使用回路の組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。 なお選択肢は「種類」/「記号」/「使用回路」の順である。

演算増幅器及びそれを用いた回路に関する記述として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。