電験三種過去問検索

2013年度理論

理論問10

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。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2013年度理論

理論問15(a)

図1のように、周波数 50 [Hz], 電圧 200 [V] の対称三相交流電源に、インダクタンス 7.96 [mH] のコイルと 6 [\(\Omega\)] の抵抗からなる平衡三相負荷を接続した交流回路がある。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

図1において、三相負荷が消費する有効電力 \(P\) [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。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2013年度理論

理論問15(b)

図1のように、周波数 50 [Hz], 電圧 200 [V] の対称三相交流電源に、インダクタンス 7.96 [mH] のコイルと 6 [\(\Omega\)] の抵抗からなる平衡三相負荷を接続した交流回路がある。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

図2のように、静電容量 \(C\) [F] のコンデンサを\(\Delta\)結線し、その端子 a', b' 及び c' をそれぞれ図1の端子 a, b 及び c に接続した。その結果、三相交流電源からみた負荷の力率が1になった。静電容量 \(C\) [F] 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。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2013年度理論

理論問17(a)

空気中に半径 \(r\) [m] の金属球がある。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、\(r=0.01\) [m], 真空の誘電率を \(\epsilon_{0}=8.854\times10^{-12}\) [F/m], 空気の比誘電率を1.0とする。

この金属球が電荷 \(Q\) [C] を帯びたときの金属球表面における電界の強さ [V/m] 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。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2013年度理論

理論問17(b)

空気中に半径 \(r\) [m] の金属球がある。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、\(r=0.01\) [m], 真空の誘電率を \(\epsilon_{0}=8.854\times10^{-12}\) [F/m], 空気の比誘電率を1.0とする。

この金属球が帯びることのできる電荷 \(Q\) [C] の大きさには上限がある。空気の絶縁破壊の強さを \(3\times10^{6}\) [V/m] として、金属球表面における電界の強さが空気の絶縁破壊の強さと等しくなるような \(Q\) [C] 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。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2013年度理論

理論問18(a)

図は、NOT IC, コンデンサC及び抵抗を用いた非安定マルチバイブレータの原理図である。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

この回路に関する三つの記述(ア)～(ウ)について、正誤の組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
(ア) この回路は電源を必要としない。
(イ) 抵抗 \(R_{1}\) [\(\Omega\)] の値を大きくすると、発振周波数は高くなる。
(ウ) 抵抗器 \(R_{2}\) は、\(NOT_{1}\) に流れる入力電流を制限するための素子である。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2013年度理論

理論問18(b)

図は、NOT IC, コンデンサC及び抵抗を用いた非安定マルチバイブレータの原理図である。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

次の波形の中で、コンデンサCの端子間電圧 \(V_C\) [V] の時間 \(t\) [s] の経過による変化の特徴を最もよく示している図として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2012年度理論

理論問1

図1及び図2のように、静電容量がそれぞれ4 [μF] と2 [μF] のコンデンサ \(C_{1}\) 及び \(C_{2}\)、スイッチ\(S_{1}\)及び \(S_{2}\) からなる回路がある。コンデンサ \(C_{1}\)と\(C_{2}\)には、それぞれ 2 [μC] と 4 [μC] の電荷が図のような極性で蓄えられている。この状態から両図ともスイッチ \(S_{1}\) 及び \(S_{2}\) を閉じたとき、図1のコンデンサ \(C_{1}\) の端子電圧を \(V_{1}\) [V], 図2のコンデンサ \(C_{1}\) の端子電圧を \(V_{2}\) [V]とすると、電圧比 \(\left|\dfrac{V_{1}}{V_{2}}\right|\) の値として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2012年度理論

理論問2

極板 A-B間が誘電率 \(\varepsilon_{0}\) [F/m] の空気で満たされている平行平板コンデンサの空気ギャップ長を\(d\) [m]、静電容量を \(C_{0}\) [F] とし、極板間の直流電圧を\(V_{0}\) [V]とする。極板と同じ形状と面積を持ち、厚さが \(\dfrac{d}{4}\) [m],誘電率 \(\varepsilon_{1}\) [F/m] の固体誘電体 (\(\varepsilon_{1}>\varepsilon_{0}\)) を図に示す位置 P-Q間に極板と平行に挿入すると、コンデンサ内の電位分布は変化し、静電容量は \(C_{1}\) [F]に変化した。このとき、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
ただし、空気の誘電率を\(\varepsilon_{0}\), コンデンサの端効果は無視できるものとし、直流電圧 \(V_{0}\) [V] は一定とする。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2012年度理論

理論問7

次の文章は、RLC 直列共振回路に関する記述である。
R[Ω]の抵抗、インダクタンス L [H] のコイル、静電容量 C [F] のコンデンサを直列に接続した回路がある。
この回路に交流電圧を加え、その周波数を変化させると、特定の周波数f [Hz] のときに誘導性リアクタンス \(\omega L = 2\pi f L\) [Ω] と容量性リアクタンス \(\dfrac{1}{\omega C} = \dfrac{1}{2\pi f C}\) [Ω] の大きさが等しくなり、その作用が互いに打ち消し合って回路のインピーダンスが(ア)なり、(イ)電流が流れるようになる。この現象を直列共振といい、このときの周波数\(f_{r}\) [Hz] をその回路の共振周波数という。
回路のリアクタンスは共振周波数\(f_{r}\) [Hz] より低い周波数では(ウ)となり、電圧より位相が(エ)電流が流れる。また、共振周波数\(f_{r}\) [Hz] より高い周波数では(オ)となり、電圧より位相が(カ)電流が流れる。

上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)、(ウ)、(エ)、(オ)及び(カ)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。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2012年度理論

理論問10

図のように、\(R_{1}=20\) [Ω] と \(R_{2}=30\) [Ω] の抵抗、静電容量 \(C=\dfrac{1}{100\pi}\) [F] のコンデンサ、インダクタンス \(L=\dfrac{1}{4\pi}\) [H] のコイルからなる回路に周波数 \(f\) [Hz] で実効値 V [V] が一定の交流電圧を加えた。\(f=10\) [Hz] のときに \(R_{1}\) を流れる電流の大きさを \(I_{10Hz}\) [A], \(f=10\) [MHz] のときに \(R_{1}\) を流れる電流の大きさを \(I_{10MHz}\) [A] とする。このとき、電流比 \(\dfrac{I_{10Hz}}{I_{10MHz}}\) 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。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2012年度理論

理論問11

半導体集積回路(IC) 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。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2012年度理論

理論問12

次の文章は、図に示す「磁界中における電子の運動」に関する記述である。
真空中において、磁束密度B [T] の一様な磁界が紙面と平行な平面の(ア)へ垂直に加わっている。ここで、平面上の点aに電荷\(-e\) [C]、質量\(m_0\) [kg] の電子をおき、図に示す向きに速さ\(v\) [m/s] の初速度を与えると、電子は初速度の向き及び磁界の向きのいずれに対しても垂直で図に示す向きの電磁力 \(F_A\) [N] を受ける。この力のために電子は加速度を受けるが速度の大きさは変わらないので、その方向のみが変化する。したがって、電子はこの平面上で時計回りに速さ\(v\) [m/s] の円運動をする。この円の半径を\(r\) [m] とすると、電子の運動は、磁界が電子に作用する電磁力の大きさ \(F_A = evB\) [N] と遠心力 \(F_{B}=\dfrac{m_{0}}{r}v^{2}\) [N] とが釣り合った円運動であるので、その半径は \(r =\) (イ) [m] と計算される。したがって、この円運動の周期は\(T =\) (ウ) [s], 角周波数は \(\omega =\) (エ) [rad/s] となる。

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。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2012年度理論

理論問15(a)

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。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2012年度理論

理論問15(b)

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。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2012年度理論

理論問18(a)

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。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2012年度理論

理論問18(b)

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。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2011年度理論

理論問1

静電界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。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2011年度理論

理論問2

直流電圧 1000 [V] の電源で充電された静電容量 8 [µF] の平行平板コンデンサがある。コンデンサを電源から外した後に電荷を保持したままコンデンサの電極間距離を最初の距離の \( \dfrac{1}{2} \) に縮めたとき、静電容量 [µF] と静電エネルギー [J] 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。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2011年度理論

理論問9

図のように、1000 [Ω] の抵抗と静電容量 \( C \) [µF] のコンデンサを直列に接続した交流回路がある。いま、電源の周波数が1000 [Hz] のとき、電源電圧 \( \dot{E} \) [V] と電流 \( \dot{I} \) [A] の位相差は \( \dfrac{\pi}{3} \) [rad] であった。このとき、コンデンサの静電容量 \( C \) [µF] 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。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量