電験三種過去問検索

2016年度理論

理論問16(a)

図のような回路において、抵抗 \(R\) の値 [\Omega] を電圧降下法によって測定した。この測定で得られた値は、電流計 \(I=1.600\) A、電圧計 \(V=50.00\) V であった。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、抵抗 \(R\) の真の値は \(31.21\) \(\Omega\) とし、直流電源、電圧計及び電流計の内部抵抗の影響は無視できるものである。また、抵抗 \(R\) の測定値は有効数字4桁で計算せよ。

抵抗 \(R\) の絶対誤差 [\Omega] 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16(b)

図のような回路において、抵抗 \(R\) の値 [\Omega] を電圧降下法によって測定した。この測定で得られた値は、電流計 \(I=1.600\) A、電圧計 \(V=50.00\) V であった。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、抵抗 \(R\) の真の値は \(31.21\) \(\Omega\) とし、直流電源、電圧計及び電流計の内部抵抗の影響は無視できるものである。また、抵抗 \(R\) の測定値は有効数字4桁で計算せよ。

絶対誤差の真の値に対する比率を相対誤差という。これを百分率で示した、抵抗 \(R\) の百分率誤差（誤差率）[%] 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: 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17(a)

図のように、十分大きい平らな金属板で覆われた床と平板電極とで作られる空気コンデンサが二つ並列接続されている。二つの電極は床と平行であり、それらの面積は左側が \(A_{1}=10^{-3}\text{ m}^{2}\) 右側が \(A_{2}=10^{-2}\text{ m}^{2}\) である。床と各電極の間隔は左側が \(d=10^{-3}\) m で固定、右側が \(x\) [m] で可変、直流電源電圧は \(V_{0}=1000\) V である。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、空気の誘電率を \(\epsilon=8.85\times10^{-12}\) F/m とし、静電容量を考える際にコンデンサの端効果は無視できるものとする。

まず、右側の \(x\) [m] を \(d\) [m] と設定し、スイッチSを一旦閉じてから開いた。このとき、二枚の電極に蓄えられる合計電荷 \(Q\) の値 [C] 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17(b)

図のように、十分大きい平らな金属板で覆われた床と平板電極とで作られる空気コンデンサが二つ並列接続されている。二つの電極は床と平行であり、それらの面積は左側が \(A_{1}=10^{-3}\text{ m}^{2}\) 右側が \(A_{2}=10^{-2}\text{ m}^{2}\) である。床と各電極の間隔は左側が \(d=10^{-3}\) m で固定、右側が \(x\) [m] で可変、直流電源電圧は \(V_{0}=1000\) V である。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、空気の誘電率を \(\epsilon=8.85\times10^{-12}\) F/m とし、静電容量を考える際にコンデンサの端効果は無視できるものとする。

上記(a)の操作の後、徐々に \(x\) を増していったところ、 \(x=3.0\times10^{-3}\) m のときに左側の電極と床との間に火花放電が生じた。左側のコンデンサの空隙の絶縁破壊電圧 \(V\) 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。

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18(a)

(選択問題)
振幅変調について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

図1の波形は、正弦波である信号波によって搬送波の振幅を変化させて得られた変調波を表している。この変調波の変調度の値として、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

2016年度理論

理論問18(b)

(選択問題)
振幅変調について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

次の文章は、直線検波回路に関する記述である。
振幅変調した変調波の電圧を、図2の復調回路に入力して復調したい。コンデンサ \(C\) [F] と抵抗 \(R\) [\(\Omega\)] を並列接続した合成インピーダンスの両端電圧に求められることは、信号波の成分が ( ア ) ことと、搬送波の成分が ( イ ) ことである。そこで、合成インピーダンスの大きさは、信号波の周波数に対してほぼ抵抗 \(R\) [\(\Omega\)] となり、搬送波の周波数に対して十分に ( ウ ) なくてはならない。

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: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2015年度理論

理論問1

平行平板コンデンサにおいて、極板間の距離、静電容量、電圧、電界をそれぞれ \( d \) [m]、\( C \) [F]、\( V \) [V]、\( E \) [V/m]、極板上の電荷を \( Q \) [C] とするとき、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
ただし、極板の面積及び極板間の誘電率は一定であり、コンデンサの端効果は無視できるものとする。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2015年度理論

理論問2

図のように、真空中で2枚の電極を平行に向かい合せたコンデンサを考える。各電極の面積を \( A \) [\( \text{m}^{2} \)]、電極の間隔を \( l \) [m] とし、端効果を無視すると、静電容量は（ア）[F]である。このコンデンサに直流電圧源を接続し、電荷 \( Q \) [C] を充電してから電圧源を外した。このとき、電極間の電界 \( E = \)（イ）[\( \text{V/m} \)]によって静電エネルギー \( W = \)（ウ）[J]が蓄えられている。この状態で電極間隔を増大させると静電エネルギーも増大することから、二つの電極間には静電力の（エ）が働くことが分かる。
ただし、真空の誘電率を \( \epsilon_{0} \) [F/m] とする。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2015年度理論

理論問3

次の文章は、ある強磁性体の初期磁化特性について述べたものである。
磁界の向きに強く磁化され、比透磁率が1よりも非常に（ア）物質を強磁性体という。まだ磁化されていない強磁性体に磁界 \( H \) [A/m] を加えて磁化していくと、磁束密度 \( B \) [T] は図のように変化する。よって、透磁率 \( \mu \) [H/m] \( (= \dfrac{B}{H}) \) も磁界の強さによって変化する。図から、この強磁性体の透磁率 \( \mu \) の最大値はおよそ \( \mu_{max} = \)（イ）H/mであることが分かる。このとき、強磁性体の比透磁率はほぼ \( \mu_{r} = \)（ウ）である。点P以降は磁界に対する磁束密度の増加が次第に緩くなり、磁束密度はほぼ一定の値となる。この現象を（エ）という。
ただし、真空の透磁率を \( \mu_{0}=4\pi\times10^{-7} \) [H/m] とする。

分野: 磁気・電磁誘導論点: 磁気論点: 電磁誘導

2015年度理論

理論問4

図のような直流回路において、直流電源の電圧が90Vであるとき、抵抗 \( R_{1} \) [\( \Omega \)]、\( R_{2} \) [\( \Omega \)]、\( R_{3} \) [\( \Omega \)] の両端電圧はそれぞれ30 V, 15V, 10Vであった。抵抗 \( R_{1} \)、\( R_{2} \)、\( R_{3} \) のそれぞれの値 [\( \Omega \)] 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: 直流回路論点: 直流回路

2015年度理論

理論問5

十分長いソレノイド及び小さい三角形のループがある。図1はソレノイドの横断面を示しており、三角形ループも同じ面内にある。図2はその破線部分の拡大図である。面 \( x=0 \) から右側の領域（\( x > 0 \) の領域）は直流電流を流したソレノイドの内側であり、そこには \( +z \) 方向の平等磁界が存在するとする。その磁束密度を \( B \) [T] (\( B > 0 \)) とする。
一方、左側領域（\( x < 0 \)）はソレノイドの外側であり磁界は零であるとする。ここで、三角形PQRの抵抗器付き導体ループがxy平面内を等速度 \( u \) [m/s] で \( +x \) 方向に進み、ソレノイドの巻線の隙間から内側に侵入していく。その際、導体ループの辺QRはy軸と平行を保っている。頂点Pが面 \( x=0 \) を通過する時刻を \( T \) [s] とする。また、抵抗器の抵抗 \( r \) [\( \Omega \)] は十分大きいものとする。
辺QRの中央の抵抗器に時刻 \( t \) [s] に加わる誘導電圧を \( e(t) \) [V] とし、その符号は図中の矢印の向きを正と定義する。三角形ループがソレノイドの外側から内側に入り込むときの \( e(t) \) 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。

分野: 磁気・電磁誘導論点: 磁気論点: 電磁誘導

2015年度理論

理論問6

図のように、抵抗とスイッチSを接続した直流回路がある。いま、スイッチSを開閉しても回路を流れる電流 \( I \) [A] は、\( I=30 \) Aで一定であった。このとき、抵抗 \( R_{4} \) 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。

分野: 過渡現象論点: 過渡応答

2015年度理論

理論問7

以下の記述で、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

2015年度理論

理論問8

\( R=10 \, \Omega \) 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。

分野: 交流回路・三相回路論点: 三相回路

2015年度理論

理論問9

図のように、静電容量 \( C_{1}=10~\mu\text{F} \)、\( C_{2}=900~\mu\text{F} \)、\( C_{3}=100~\mu\text{F} \)、\( C_{4}=900~\mu\text{F} \) のコンデンサからなる直並列回路がある。この回路に周波数 \( f=50 \) Hzの交流電圧 \( V_{in} \) [V]を加えたところ、\( C_{4} \) の両端の交流電圧は \( V_{out} \) [V]であった。このとき、\( \dfrac{V_{out}}{V_{in}} \) 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

2015年度理論

理論問10

図のように、直流電圧 \( E \) [V] の電源、抵抗 \( R \) [\( \Omega \)] の抵抗器、インダクタンス \( L \) [H] のコイルまたは静電容量 \( C \) [F] のコンデンサ、スイッチSからなる2種類の回路（RL回路、RC回路）がある。各回路において、時刻 \( t=0 \) s でスイッチSを閉じたとき、回路を流れる電流 \( i \) [A]、抵抗の端子電圧 \( v_r \) [V]、コイルの端子電圧 \( v_l \) [V]、コンデンサの端子電圧 \( v_c \) [V]の波形の組合せを示す図として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
ただし、電源の内部インピーダンス及び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

2015年度理論

理論問11

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。

分野: 交流回路・三相回路論点: 三相回路

2015年度理論

理論問12

ブラウン管は電子銃、偏向板、蛍光面などから構成される真空管であり、オシロスコープの表示装置として用いられる。図のように、電荷 \( -e \) [C] をもつ電子が電子銃から一定の速度 \( v \) [m/s] で \( z \) 軸に沿って発射される。電子は偏向板の中を通過する間、\( x \) 軸に平行な平等電界 \( E \) [V/m] から静電力 \( -eE \) [N] を受け、\( x \) 方向の速度成分 \( u \) [m/s] を与えられ進路を曲げられる。偏向板を通過後の電子は \( z \) 軸と \( \tan \theta = \dfrac{u}{v} \) となる角度 \( \theta \) をなす方向に直進して蛍光面に当たり、その点を発光させる。このとき発光する点は蛍光面の中心点から \( x \) 方向に距離 \( X \) [m] だけシフトした点となる。
\( u \) と \( X \) を表す式の組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
ただし、電子の静止質量を \( m \) [kg]、偏向板の \( z \) 方向の大きさを \( l \) [m]、偏向板の中心から蛍光面までの距離を \( d \) [m] とし、\( l \ll d \) と仮定してよい。また、速度は光速に比べて十分小さいものとする。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2015年度理論

理論問13

バイポーラトランジスタを用いた電力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。

分野: 電気計測・電子回路論点: 電気計測論点: 電子回路

2015年度理論

理論問14

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。

分野: 交流回路・三相回路論点: 三相回路