電験三種過去問検索

2017年度理論

理論問17(a)

巻数 \( N \) のコイルを巻いた鉄心1と、空隙（エアギャップ）を隔てて置かれた鉄心2からなる図1のような磁気回路がある。この二つの鉄心の比透磁率はそれぞれ \( \mu_{r1}=2000 \)、\( \mu_{r2}=1000 \) であり、それらの磁路の平均の長さはそれぞれ \( l_1=200 \, \mathrm{mm} \)、\( l_2=98 \, \mathrm{mm} \)、空隙長は \( \delta=1 \, \mathrm{mm} \) である。ただし、鉄心1及び鉄心2のいずれの断面も同じ形状とし、磁束は断面内で一様で、漏れ磁束や空隙における磁束の広がりはないものとする。このとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

空隙における磁界の強さ \( H_0 \) に対する磁路に沿った磁界の強さ \( H \) の比 \( \dfrac{H}{H_0} \) を表すおおよその図として、最も近いものを図2の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし、図1に示す \( x=0 \, \mathrm{mm} \) から時計回りに磁路を進む距離を \( x \, [\mathrm{mm}] \) とする。また、図2は片対数グラフであり、空隙長 \( \delta \, [\mathrm{mm}] \) は実際より大きく表示している。

分野: 磁気・電磁誘導論点: 磁気論点: 電磁誘導

2017年度理論

理論問17(b)

巻数 \( N \) のコイルを巻いた鉄心1と、空隙（エアギャップ）を隔てて置かれた鉄心2からなる図1のような磁気回路がある。この二つの鉄心の比透磁率はそれぞれ \( \mu_{r1}=2000 \)、\( \mu_{r2}=1000 \) であり、それらの磁路の平均の長さはそれぞれ \( l_1=200 \, \mathrm{mm} \)、\( l_2=98 \, \mathrm{mm} \)、空隙長は \( \delta=1 \, \mathrm{mm} \) である。ただし、鉄心1及び鉄心2のいずれの断面も同じ形状とし、磁束は断面内で一様で、漏れ磁束や空隙における磁束の広がりはないものとする。このとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

コイルに電流 \( I=1 \, \mathrm{A} \) を流すとき、空隙における磁界の強さ \( H_0 \) を \( 2 \times 10^4 \, \mathrm{A/m} \) 以上とするのに必要なコイルの最小巻数 \( N \) 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: 磁気・電磁誘導論点: 磁気論点: 電磁誘導

2017年度理論

理論問18(a)

演算増幅器を用いた回路について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

図1の回路の電圧増幅度 \( \dfrac{v_o}{v_i} \) を3とするためには、\( \alpha \) をいくらにする必要があるか。\( \alpha \) 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

2017年度理論

理論問18(b)

演算増幅器を用いた回路について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

図2の回路は、図1の回路に、帰還回路として2個の \( 5 \, \mathrm{k\Omega} \) の抵抗と2個の \( 0.1 \, \mu\mathrm{F} \) のコンデンサを追加した発振回路である。発振の条件を用いて発振周波数の値 \( [\mathrm{kHz}] \) を求め、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

2016年度理論

理論問1

真空中において、図のように \(x\) 軸上で距離 \(3d\) [m] 隔てた点A \((2d, 0)\), 点B \((-d, 0)\) にそれぞれ \(2Q\) [C], \(-Q\) [C] の点電荷が置かれている。 \(xy\) 平面上で電位が \(0\)V となる等電位線を表す図として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2016年度理論

理論問2

極板Aと極板Bとの間に一定の直流電圧を加え、極板Bを接地した平行板コンデンサに関する記述 a～d として、正しい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. 極板間の電位は、極板Aからの距離に対して反比例の関係で変化する。
b. 極板間の電界の強さは、極板Aからの距離に対して一定である。
c. 極板間の等電位線は、極板に対して平行である。
d. 極板間の電気力線は、極板に対して垂直である。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2016年度理論

理論問3

図のように、長い線状導体の一部が点Pを中心とする半径 \(r\) [m] の半円形になっている。この導体に電流 \(I\) [A] を流すとき、点Pに生じる磁界の大きさ \(H\) [A/m] はビオ・サバールの法則より求めることができる。 \(H\) 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: 磁気・電磁誘導論点: 磁気論点: 電磁誘導

2016年度理論

理論問4

図のように、磁極N, Sの間に中空球体鉄心を置くと、NからSに向かう磁束は、 ( ア ) ようになる。このとき、球体鉄心の中空部分（内部の空間）の点Aでは、磁束密度は極めて ( イ ) なる。これを ( ウ ) という。
ただし、磁極N, Sの間を通る磁束は、中空球体鉄心を置く前と置いた後とで変化しないものとする。

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。

分野: 磁気・電磁誘導論点: 磁気論点: 電磁誘導

2016年度理論

理論問5

図のように、内部抵抗 \(r=0.1\) \(\Omega\)、起電力 \(E=9\) V の電池4個を並列に接続した電源に抵抗 \(R=0.5\) \(\Omega\) の負荷を接続した回路がある。この回路において、抵抗 \(R=0.5\) \(\Omega\) 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。

分野: 直流回路論点: 直流回路

2016年度理論

理論問6

図のような抵抗の直並列回路に直流電圧 \(E=5\) V を加えたとき、電流比 \(\dfrac{I_{2}}{I_{1}}\) 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: 電気計測・電子回路論点: 電気計測論点: 電子回路

2016年度理論

理論問7

静電容量が \(1 \mu \text{F}\) のコンデンサ3個を下図のように接続した回路を考える。全てのコンデンサの電圧を \(500\) V 以下にするために、a-b間に加えることができる最大の電圧 \(V_m\) 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。
ただし、各コンデンサの初期電荷は零とする。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2016年度理論

理論問8

電気に関する法則の記述として、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

2016年度理論

理論問9

図のように、 \(R=1 \Omega\) の抵抗、インダクタンス \(L_{1}=0.4\) mH, \(L_{2}=0.2\) mH のコイル、及び静電容量 \(C=8 \mu\)F のコンデンサからなる直並列回路がある。この回路に交流電圧 \(V=100\) V を加えたとき、回路のインピーダンスが極めて小さくなる直列共振角周波数の値 \(\omega_1\) [rad/s] 及び回路のインピーダンスが極めて大きくなる並列共振角周波数の値 \(\omega_2\) [rad/s] 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。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2016年度理論

理論問10

図のように、電圧 \(E\) [V] の直流電源、スイッチS、 \(R\) [\(\Omega\)] の抵抗及び静電容量 \(C\) [F] のコンデンサからなる回路がある。この回路において、スイッチSを1側に接続してコンデンサを十分に充電した後、時刻 \(t=0\) s でスイッチSを1側から2側に切り換えた。2側に切り換えた以降の記述として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
ただし、自然対数の底は、2.718とする。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2016年度理論

理論問11

半導体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

2016年度理論

理論問12

電荷 \(q\) [C] をもつ荷電粒子が磁束密度 \(B\) [T] の中を速度 \(v\) [m/s] で運動するとき受ける電磁力はローレンツ力と呼ばれ、次のように導出できる。まず、荷電粒子を微小な長さ \(\Delta l\) [m] をもつ線分とみなせると仮定すれば、単位長さ当たりの電荷（線電荷密度という。）は \(\dfrac{q}{\Delta l}\) [C/m] となる。次に、この線分が長さ方向に速度 \(v\) で動くとき、線分には電流 \(I = \dfrac{vq}{\Delta l}\) [A] が流れていると考えられる。そして、この微小な線電流が受ける電磁力は \(F=BI \Delta l \sin \theta\) [N] であるから、ローレンツ力の式 \(F = \) ( ア ) [N] が得られる。ただし、\(\theta\) は \(v\) と \(B\) との方向がなす角である。
\(F\) は \(v\) と \(B\) の両方に直交し、\(F\) の向きはフレミングの ( イ ) の法則に従う。
では、真空中でローレンツ力を受ける電子の運動はどうなるだろうか。鉛直下向きの平等な磁束密度 \(B\) が存在する空間に、負の電荷をもつ電子を速度 \(v\) で水平方向に放つと、電子はその進行方向を前方とすれば ( ウ ) のローレンツ力を受けて ( エ ) をする。ただし、重力の影響は無視できるものとする。

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

2016年度理論

理論問13

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。

分野: 交流回路・三相回路論点: 三相回路論点: トランジスタ特性

2016年度理論

理論問14

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。

分野: 電気計測・電子回路論点: 電気計測論点: 電子回路

2016年度理論

理論問15(a)

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。

分野: 交流回路・三相回路論点: 三相回路論点: 平衡負荷

2016年度理論

理論問15(b)

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。

分野: 交流回路・三相回路論点: 三相回路論点: 平衡負荷