図のように、三つの平行平板コンデンサを直並列に接続した回路がある。ここで、それぞれのコンデンサの極板の形状及び面積は同じであり、極板間には同一の誘電体が満たされている。なお、コンデンサの初期電荷は零とし、端効果は無視できるものとする。 いま、端子a-b間に直流電圧300 [V] を加えた。このとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。 静電容量が4 [μF] のコンデンサに蓄えられる電荷Q [C] の値として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図のように、三つの平行平板コンデンサを直並列に接続した回路がある。ここで、それぞれのコンデンサの極板の形状及び面積は同じであり、極板間には同一の誘電体が満たされている。なお、コンデンサの初期電荷は零とし、端効果は無視できるものとする。 いま、端子a-b間に直流電圧300 [V] を加えた。このとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。 静電容量が3 [μF] のコンデンサの極板間の電界の強さは、4 [μF]のコンデンサの極板間の電界の強さの何倍か。倍率として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図のように、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。

直流電圧計について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。 最大目盛1 [V], 内部抵抗 \(r_{v}=1000\) [Ω] の電圧計がある。この電圧計を用いて最大目盛 15 [V] の電圧計とするための、倍率器の抵抗 \(R_{m}\) [kΩ]の値として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

直流電圧計について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。 図のような回路で上記の最大目盛 15 [V] の電圧計を接続して電圧を測ったときに、電圧計の指示 [V] はいくらになるか。最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図1は、飽和領域で動作する接合形FETを用いた増幅回路を示し、図中の\(v_{i}\) 並びに \(v_{o}\) はそれぞれ、入力と出力の小信号交流電圧 [V] を表す。また、図2は、その増幅回路で使用する FETのゲートーソース間電圧 \(V_{gs}\) [V] に対するドレーン電流 \(I_{d}\) [mA]の特性を示している。抵抗 \(R_{G}=1\) [MΩ], \(R_{D}=5\) [kΩ], \(R_{L}=2.5\) [kΩ], 直流電源電圧 \(V_{DD}=20\) [V] とするとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。 FETの動作点が図2の点Pとなる抵抗 \(R_{S}\) [kΩ] 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1は、飽和領域で動作する接合形FETを用いた増幅回路を示し、図中の\(v_{i}\) 並びに \(v_{o}\) はそれぞれ、入力と出力の小信号交流電圧 [V] を表す。また、図2は、その増幅回路で使用する FETのゲートーソース間電圧 \(V_{gs}\) [V] に対するドレーン電流 \(I_{d}\) [mA]の特性を示している。抵抗 \(R_{G}=1\) [MΩ], \(R_{D}=5\) [kΩ], \(R_{L}=2.5\) [kΩ], 直流電源電圧 \(V_{DD}=20\) [V] とするとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。 図2の特性曲線の点Pにおける接線の傾きを読むことで、FETの相互コンダクタンスが \(g_m = 6\) [mS] であるとわかる。この値を用いて、増幅回路の小信号交流等価回路をかくと図3となる。ここで、コンデンサ \(C_{1}, C_{2}, C_{S}\) のインピーダンスが使用する周波数で十分に小さいときを考えており、FETの出力インピーダンスが \(R_{D}\) [kΩ], \(R_{L}\) [kΩ] より十分大きいとしている。この増幅回路の電圧増幅度 \(A_{v}=\left|\dfrac{v_{o}}{v_{i}}\right|\) 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。

極板間が比誘電率 \(\epsilon_{r}\) の誘電体で満たされている平行平板コンデンサに一定の直流電圧が加えられている。このコンデンサに関する記述 a～e として、誤っているものの組合せを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 ただし、コンデンサの端効果は無視できるものとする。 a. 極板間の電界分布は \(\epsilon_{r}\) に依存する。 b. 極板間の電位分布は \(\epsilon_{r}\) に依存する。 c. 極板間の静電容量は \(\epsilon_{r}\) に依存する。 d. 極板間に蓄えられる静電エネルギーは \(\epsilon_{r}\) に依存する。 e. 極板上の電荷 (電気量)は \(\epsilon_{r}\) に依存する。

図のように、真空中の直線上に間隔 \(r\) [m] を隔てて、点A, B, Cがあり、各点に電気量 \(Q_{A}=4\times10^{-6}\) [C], \(Q_{B}\) [C], \(Q_{C}\) [C] の点電荷を置いた。これら三つの点電荷に働く力がそれぞれ零になった。このとき、 \(Q_{B}\) [C] 及び \(Q_{C}\) [C] の値の組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 ただし、真空の誘電率を \(\epsilon_{0}\) [F/m] とする。

磁界及び磁束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、透磁率 \(\mu_{0}\) [H/m] の真空中に無限に長い直線状導体Aと1辺 \(a\) [m] の正方形のループ状導体Bが距離 \(d\) [m] を隔てて置かれている。AとBは \(xz\) 平面上にあり、Aは \(z\) 軸と平行、Bの各辺は \(x\) 軸又は \(z\) 軸と平行である。 A、Bには直流電流 \(I_{A}\) [A], \(I_{B}\) [A] が、それぞれ図示する方向に流れている。このとき、Bに加わる電磁力として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 なお、\(xyz\) 座標の定義は、破線の枠内の図で示したとおりとする。

図のように、抵抗 \(R\) [\(\Omega\)] と抵抗 \(R_{x}\) [\(\Omega\)] を並列に接続した回路がある。この回路に直流電圧 \(V\) [V] を加えたところ、電流 \(I\) [A] が流れた。\(R_{x}\) [\(\Omega\)] の値を表す式として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図の直流回路において、抵抗 \(R=10\) [\(\Omega\)] で消費される電力 [W] 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。

4 [\(\Omega\)] の抵抗と静電容量が \(C\) [F] のコンデンサを直列に接続したRC回路がある。このRC回路に、周波数 50 [Hz] の交流電圧 100 [V] の電源を接続したところ、20 [A] の電流が流れた。では、このRC回路に、周波数 60 [Hz] の交流電圧 100 [V] の電源を接続したとき、RC回路に流れる電流 [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。

図に示すような抵抗の直並列回路がある。この回路に直流電圧 5 [V] を加えたとき、電源から流れ出る電流 \(I\) [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1のように、\(R\) [\(\Omega\)] の抵抗、インダクタンス \(L\) [H] のコイル、静電容量 \(C\) [F] のコンデンサからなる並列回路がある。この回路に角周波数 \(\omega\) [rad/s] の交流電圧 \(\dot{V}\) [V] を加えたところ、この回路に流れる電流は \(\dot{I}\) [A] であった。 電圧 \(\dot{V}\) [V] 及び電流 \(\dot{I}\) [A] のベクトルをそれぞれ電圧 \(\dot{V}\) [V] と電流 \(\dot{I}\) [A] とした場合、両ベクトルの関係を示す図2(ア、イ、ウ) 及び \(\dot{V}\) [V] と \(i\) [A] の時間 \(t\) [s] の経過による変化を示す図3 (エ、オ、カ)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。 ただし、\(R \gg \omega L\) 及び \(\omega L = \dfrac{2}{\omega C}\) とし、一切の過渡現象は無視するものとする。

図は、インダクタンス \(L\) [H] のコイルと静電容量 \(C\) [F] のコンデンサ、並びに \(R\) [\(\Omega\)] の抵抗の直列回路に、周波数が \(f\) [Hz] で実効値が \(V(\ne0)\) [V] である電源電圧を与えた回路を示している。この回路において、抵抗の端子間電圧の実効値 \(V_R\) [V] が零となる周波数 \(f\) [Hz] の条件を全て列挙したものとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

次の文章は、不純物半導体に関する記述である。 極めて高い純度に精製されたケイ素 (Si)の真性半導体に、微量のリン(P), ヒ素(As)などの (7) 価の元素を不純物として加えたものを (イ) 形半導体といい、このとき加えた不純物を (ウ) という。 ただし、Si, P, Asの原子番号は、それぞれ14, 15, 33である。 上記の記述中の空白箇所(7), (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。

図の回路において、十分に長い時間開いていたスイッチSを時刻 \(t=0\) [ms] から時刻 \(t=15\) [ms] の間だけ閉じた。このとき、インダクタンス 20 [mH] のコイルの端子間電圧 \(v\) [V] の時間変化を示す図として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。