電験三種過去問検索

2015年度理論

理論問15(a)

図のように、a-b間の長さが15cm、最大値が30Ωのすべり抵抗器 \( R \)、電流計、検流計、電池 \( E_0 \) [V]、電池 \( E_x \) [V] が接続された回路がある。この回路において次のような実験を行った。
**実験I**: 図1でスイッチSを開いたとき、電流計は200mAを示した。
**実験II**: 図1でスイッチSを閉じ、すべり抵抗器 \( R \) の端子cをbの方向へ移動させて行き、検流計が零を指したとき移動を停止した。このとき、a-c間の距離は4.5cmであった。
**実験III**: 図2に配線を変更したら、電流計の値は50mAであった。
次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、各計測器の内部抵抗及び接触抵抗は無視できるものとし、また、すべり抵抗器 \( R \) の長さ [cm] と抵抗値 [\( \Omega \)] とは比例するものであるとする。

電池 \( E_x \) の起電力の値 [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: 過渡現象論点: 過渡応答

2015年度理論

理論問15(b)

図のように、a-b間の長さが15cm、最大値が30Ωのすべり抵抗器 \( R \)、電流計、検流計、電池 \( E_0 \) [V]、電池 \( E_x \) [V] が接続された回路がある。この回路において次のような実験を行った。
**実験I**: 図1でスイッチSを開いたとき、電流計は200mAを示した。
**実験II**: 図1でスイッチSを閉じ、すべり抵抗器 \( R \) の端子cをbの方向へ移動させて行き、検流計が零を指したとき移動を停止した。このとき、a-c間の距離は4.5cmであった。
**実験III**: 図2に配線を変更したら、電流計の値は50mAであった。
次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、各計測器の内部抵抗及び接触抵抗は無視できるものとし、また、すべり抵抗器 \( R \) の長さ [cm] と抵抗値 [\( \Omega \)] とは比例するものであるとする。

電池 \(E_x \) の内部抵抗の値 [\(\Omega \)] 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16(a)

図1の端子a-d間の合成静電容量について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

端子b-c-d間は図2のように結線で接続されている。これを図3のようにY結線に変換したとき、電気的に等価となるコンデンサ \( C \) の値 [\( \mu\text{F} \)] 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16(b)

図1の端子a-d間の合成静電容量について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

図3を用いて、図1の端子b-c-d間をY結線回路に変換したとき、図1の端子a-d間の合成静電容量 \( C_0 \) の値 [\( \mu\text{F} \)] 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17(a)

図のようなV結線電源と三相平衡負荷とからなる平衡三相回路において、\( R=5~\Omega \)、\( L=16~\text{mH} \) である。また、電源の線間電圧 \( e_{a} \) [V] は、時刻 \( t \) [s] において \( e_{a}=100\sqrt{6}\sin(100\pi t) \) [V] と表され、線間電圧 \( e_{b} \) [V] は \( e_{a} \) [V] に対して振幅が等しく、位相が120°遅れている。ただし、電源の内部インピーダンスは零である。このとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

図の点線で示された配線を切断し、3個のコンデンサを三相回路から切り離したとき、三相電力 \( P \) の値 [kW] 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17(b)

図のようなV結線電源と三相平衡負荷とからなる平衡三相回路において、\( R=5~\Omega \)、\( L=16~\text{mH} \) である。また、電源の線間電圧 \( e_{a} \) [V] は、時刻 \( t \) [s] において \( e_{a}=100\sqrt{6}\sin(100\pi t) \) [V] と表され、線間電圧 \( e_{b} \) [V] は \( e_{a} \) [V] に対して振幅が等しく、位相が120°遅れている。ただし、電源の内部インピーダンスは零である。このとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

点線部を接続することによって同じ特性の3個のコンデンサを接続したところ、\( i_a \) の波形は \( e_a \) の波形に対して位相が30°遅れていた。このときのコンデンサ \( C \) の静電容量の値 [F] 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18(a)

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。

分野: 交流回路・三相回路論点: 三相回路論点: 電子回路

2015年度理論

理論問18(b)

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。

分野: 交流回路・三相回路論点: 三相回路論点: 電子回路

2014年度理論

理論問1

極板A-B間が比誘電率 \(\epsilon_{r}=2\) の誘電体で満たされた平行平板コンデンサがある。極板間の距離は \(d\) [m]、極板間の直流電圧は \(V_0\) [V] である。極板と同じ形状と大きさをもち、厚さが \(\dfrac{d}{4}\) [m] の帯電していない導体を図に示す位置 P-Q 間に極板と平行に挿入したとき、導体の電位の値 [V] 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、コンデンサの端効果は無視できるものとする。

[図の構成]
上部極板 A (電圧 \(V_0\))
誘電体 (\(\epsilon_{r}=2\))、厚さ \(\dfrac{d}{2}\)
位置 P
導体、厚さ \(\dfrac{d}{4}\)
位置 Q
誘電体 (\(\epsilon_{r}=2\))、厚さ \(\dfrac{d}{4}\)
下部極板 B (接地)

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2014年度理論

理論問2

次の文章は、静電気に関する記述である。
図のように真空中において、負に帯電した帯電体Aを、帯電していない絶縁された導体Bに近づけると、導体Bの帯電体Aに近い側の表面c付近に (ア) の電荷が現れ、それと反対側の表面d付近に (イ) の電荷が現れる。この現象を (ウ) という。

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

2014年度理論

理論問3

環状鉄心に絶縁電線を巻いて作った磁気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: 磁気・電磁誘導論点: 磁気論点: 電磁誘導

2014年度理論

理論問4

図のように、十分に長い直線状導体A、Bがあり、AとBはそれぞれ直角座標系の \(x\) 軸と \(y\) 軸に沿って置かれている。Aには \(+x\) 方向の電流 \(I_{x}\) [A] が、Bには \(+y\) 方向の電流 \(I_{y}\) [A] が、それぞれ流れている。\(I_{x}>0\)、\(I_{y}>0\) とする。
このとき、\(xy\) 平面上で \(I_{x}\) と \(I_{y}\) のつくる磁界が零となる点 \((x [\text{m}], y [\text{m}])\) の満たす条件として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
ただし、 \(x \neq 0\)、 \(y \neq 0\) とする。

分野: 磁気・電磁誘導論点: 磁気論点: 電磁誘導

2014年度理論

理論問5

図のように、コンデンサ3個を充電する回路がある。スイッチ \(S_1\) 及び \(S_2\) を同時に閉じてから十分に時間が経過し、定常状態となったとき、a点からみたb点の電圧の値 [V] 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、各コンデンサの初期電荷は零とする。

[回路定数]
上段：\(10\mu\text{F}\)、スイッチ \(S_2\)、直流電源 \(20\text{V}\)
中段：\(20\mu\text{F}\)（端子a-b間）
下段：\(10\mu\text{F}\)、スイッチ \(S_1\)、直流電源 \(10\text{V}\)

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2014年度理論

理論問6

図のように、抵抗を直並列に接続した直流回路がある。この回路を流れる電流 \(I\) の値は、\(I = 10\) mA であった。このとき、抵抗 \(R_{2}\) [k\(\Omega\)] として、最も近い \(R_{2}\) の値を次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
ただし、抵抗 \(R_{1}\) [k\(\Omega\)] に流れる電流 \(I_{1}\) [mA] と抵抗 \(R_{2}\) [k\(\Omega\)] に流れる電流 \(I_{2}\) [mA] の電流比 \(\dfrac{I_{1}}{I_{2}}\) の値は \(\dfrac{1}{2}\) とする。

[回路諸元]
電源電圧 \(E = 10\) V
全体の直列電流 \(I = 10\) mA
直列抵抗 \(R = 100 \Omega\) が2つ（回路の左右）
並列部：上側に \(R_1\)、下側に \(R_2\)

分野: 直流回路論点: 直流回路

2014年度理論

理論問7

図に示す直流回路において、抵抗 \(R_{1}=5 \Omega\) で消費される電力は抵抗 \(R_{3}=15 \Omega\) で消費される電力の何倍となるか。その倍率として、最も近い値を次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

[回路諸元]
電源電圧 2 V
直列抵抗 \(R_1 = 5 \Omega\)
並列抵抗 \(R_2 = 10 \Omega\)、 \(R_3 = 15 \Omega\)

分野: 直流回路論点: 直流回路

2014年度理論

理論問8

図の交流回路において、電源を流れる電流 \(I\) [A] の大きさが最小となるように静電容量 \(C\) [F] の値を調整した。このときの回路の力率の値として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

[回路]
電源 \(V\) [V], 50 Hz
並列回路：
- 左側：可変コンデンサ \(C\) [F]
- 右側：インダクタ \(1\) H と抵抗 \(100 \Omega\) の直列

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2014年度理論

理論問9

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]

分野: 交流回路・三相回路論点: 三相回路

2014年度理論

理論問10

交流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。
ただし、抵抗 \(R\) [\(\Omega\)]、インダクタンス \(L\) [H]、静電容量 \(C\) [F] とする。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2014年度理論

理論問11

図のように、直流電圧 \(E\) [V] の電源が2個、\(R\) [\(\Omega\)] の抵抗が2個、静電容量 \(C\) [F] のコンデンサ、スイッチ \(S_1\) と \(S_2\) からなる回路がある。スイッチ \(S_1\) と \(S_2\) の初期状態は、共に開いているものとする。電源の内部インピーダンスは零とする。時刻 \(t=t_1\) [s] でスイッチ \(S_1\) を閉じ、その後、時定数 \(CR\) [s] に比べて十分に時間が経過した時刻 \(t=t_2\) [s] でスイッチ \(S_1\) を開き、スイッチ \(S_2\) を閉じる。このとき、コンデンサの端子電圧 \(v\) [V] の波形を示す図として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
ただし、コンデンサの初期電荷は零とする。

[回路構成]
左ループ：電源 \(E\) (正極上)、スイッチ \(S_1\)、抵抗 \(R\)、コンデンサ \(C\) (中央)
右ループ：コンデンサ \(C\)、スイッチ \(S_2\)、抵抗 \(R\)、電源 \(E\) (正極下、負極上)
※右側電源の向きに注意。図では長い棒が下側に描かれている（通常の電池記号と逆、あるいは下側が正）。ただし、問題文には「直流電圧E」とあり、図記号の長い線がプラスである。図を見ると、左の電源は上がプラス。右の電源は下がプラス（長い線が下）である。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2014年度理論

理論問12

半導体のpn接合を利用した素子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