電験三種過去問検索

2021年度理論

理論問7

図のように、起電力 \(E\) [V], 内部抵抗 \(r\) [\(\Omega\)] の電池 \(n\) 個と可変抵抗 \(R\) [\(\Omega\)] を直列に接続した回路がある。この回路において、可変抵抗 \(R\) [\(\Omega\)] で消費される電力が最大になるようにその値 [\(\Omega\)] を調整した。このとき、回路に流れる電流 \(I\) の値 [A] 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: 直流回路論点: 直流回路論点: 電力と仕事率

2021年度理論

理論問8

図1の回路において、図2のような波形の正弦波交流電圧 \(v\) [V] を抵抗 \(5 \Omega\) に加えたとき、回路を流れる電流の瞬時値 \(i\) [A] 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。ただし、電源の周波数を \(50\) Hz, 角周波数を \(\omega\) [rad/s], 時間を \(t\) [s] とする。

(図2: 正弦波形で、\(\omega t = \pi/4\) のとき \(v=0\) (立ち上がり), 最大値 \(100\sqrt{2}\))

分野: 交流回路・三相回路論点: 三相回路

2021年度理論

理論問9

実効値 \(V\) [V], 角周波数 \(\omega\) [rad/s] の交流電圧源、\(R\) [\(\Omega\)] の抵抗 \(R\), インダクタンス \(L\) [H] のコイル \(L\), 静電容量 \(C\) [F] のコンデンサ \(C\) からなる共振回路に関する記述として、正しいものと誤りのものの組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

(a) RLC直列回路の共振状態において、LとCの端子間電圧の大きさはともに0である。
(b) RLC並列回路の共振状態において、LとCに電流は流れない。
(c) RLC直列回路の共振状態において交流電圧源を流れる電流は、RLC並列回路の共振状態において交流電圧源を流れる電流と等しい。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2021年度理論

理論問10

開放電圧が \(V\) [V] で出力抵抗が十分に低い直流電圧源と、インダクタンスが \(L\) [H] のコイルが与えられ、抵抗 \(R\) [\(\Omega\)] が図1のようにスイッチSを介して接続されている。時刻 \(t=0\) でスイッチSを閉じ、コイルの電流 \(i_L\) [A] の時間に対する変化を計測して、波形として表す。\(R=1 \Omega\) としたところ、波形が図2であったとする。\(R=2 \Omega\) であればどのような波形となるか、波形の変化を最も適切に表すものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
ただし、選択肢の図中の点線は図2と同じ波形を表し、実線は \(R=2 \Omega\) のときの波形を表している。

(図2: \(t=0\) から立ち上がり、\(t=1\) で約 \(2\) A、\(t\) が十分経つと \(3\) A に収束する曲線)

分野: 過渡現象論点: 過渡応答

2021年度理論

理論問11

半導体に関する記述として、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

2021年度理論

理論問12

図のように、\(x\) 方向の平等電界 \(E\) [V/m], \(y\) 方向の平等磁界 \(H\) [A/m] が存在する真空の空間において、電荷 \(-e\) [C], 質量 \(m\) [kg] をもつ電子が \(z\) 方向の初速度 \(v\) [m/s] で放出された。この電子が等速直線運動をするとき、\(v\) 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。ただし、真空の誘電率を \(\varepsilon_{0}\) [F/m], 真空の透磁率を \(\mu_{0}\) [H/m] とし、重力の影響を無視する。また、電子の質量は変化しないものとする。図中の \(\odot\) は紙面に垂直かつ手前の向きを表す。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2021年度理論

理論問13

図は、電界効果トランジスタ (FET) を用いたソース接地増幅回路の簡易小信号交流等価回路である。この回路の電圧増幅度 \(A_{v}=\left| \dfrac{v_{o}}{v_{i}} \right|\) を近似する式として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし、図中の S, G, D はそれぞれソース、ゲート、ドレインであり、\(v_{i}\) [V], \(v_{gs}\) [V], \(v_{o}\) [V] は各部の電圧, \(g_{m}\) [S] は FET の相互コンダクタンスである。また、抵抗 \(r_{d}\) [\(\Omega\)] は抵抗 \(R_{L}\) [\(\Omega\)] に比べて十分大きいものとする。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2021年度理論

理論問14

図のブリッジ回路を用いて、未知の抵抗の値 \(R_{x}\) [\(\Omega\)] を推定したい。可変抵抗 \(R_{3}\) を調整して、検流計に電流が流れない状態を探し、平衡条件を満足する \(R_{x}\) [\(\Omega\)] の値を求める。求めた値が真値と異なる原因が、 \(R_{k}\) \((k=1,2,3)\) の真値からの誤差 \(\Delta R_{k}\) のみである場合を考え、それらの誤差率 \(\varepsilon_{k}=\dfrac{\Delta R_{k}}{R_{k}}\) が次の値であったとき、\(R_{x}\) の誤差率として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
\(\varepsilon_{1}=0.01\), \(\varepsilon_{2}=-0.01\), \(\varepsilon_{3}=0.02\)

分野: 電気計測・電子回路論点: 電気計測論点: 電子回路

2021年度理論

理論問15(a)

図のように、線間電圧 400 V の対称三相交流電源に抵抗 \(R\) [\(\Omega\)] と誘導性リアクタンス \(X\) [\(\Omega\)] からなる平衡三相負荷が接続されている。平衡三相負荷の全消費電力は 6 kW であり、これに線電流 \(I=10\) A が流れている。電源と負荷との間には、変流比 20:5 の変流器が a 相及び c 相に挿入され、これらの二次側が交流電流計を通して並列に接続されている。この回路について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

分野: 交流回路・三相回路論点: 三相回路論点: 平衡負荷

2021年度理論

理論問15(b)

図のように、線間電圧 400 V の対称三相交流電源に抵抗 \(R\) [\(\Omega\)] と誘導性リアクタンス \(X\) [\(\Omega\)] からなる平衡三相負荷が接続されている。平衡三相負荷の全消費電力は 6 kW であり、これに線電流 \(I=10\) A が流れている。電源と負荷との間には、変流比 20:5 の変流器が a 相及び c 相に挿入され、これらの二次側が交流電流計を通して並列に接続されている。この回路について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

分野: 交流回路・三相回路論点: 三相回路論点: 平衡負荷

2021年度理論

理論問16(a)

図のように、電源 \(E\) [V], 負荷抵抗 \(R\) [\(\Omega\)], 内部抵抗 \(R_{v}\) [k\(\Omega\)] の電圧計及び内部抵抗 \(R_{a}\) [\(\Omega\)] の電流計を接続した回路がある。この回路において、電圧計及び電流計の指示値がそれぞれ \(V_{1}\) [V], \(I_{1}\) [A] であるとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、電圧計と電流計の指示値の積を負荷抵抗 \(R\) [\(\Omega\)] の消費電力の測定値とする。

分野: 電気計測・電子回路論点: 電気計測論点: 電子回路

2021年度理論

理論問16(b)

図のように、電源 \(E\) [V], 負荷抵抗 \(R\) [\(\Omega\)], 内部抵抗 \(R_{v}\) [k\(\Omega\)] の電圧計及び内部抵抗 \(R_{a}\) [\(\Omega\)] の電流計を接続した回路がある。この回路において、電圧計及び電流計の指示値がそれぞれ \(V_{1}\) [V], \(I_{1}\) [A] であるとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、電圧計と電流計の指示値の積を負荷抵抗 \(R\) [\(\Omega\)] の消費電力の測定値とする。

分野: 電気計測・電子回路論点: 電気計測論点: 電子回路

2021年度理論

理論問17(a)

(選択問題)
図のように、極板間の厚さ \(d\) [m], 表面積 \(S\) [m\(^2\)] の平行板コンデンサAとBがある。コンデンサAの内部は、比誘電率と厚さが異なる3種類の誘電体で構成され、極板と各誘電体の水平方向の断面積は同一である。コンデンサBの内部は、比誘電率と水平方向の断面積が異なる3種類の誘電体で構成されている。コンデンサAの各誘電体内部の電界の強さをそれぞれ \(E_{A1}, E_{A2}, E_{A3}\), コンデンサBの各誘電体内部の電界の強さをそれぞれ \(E_{B1}, E_{B2}, E_{B3}\) とし、端効果, 初期電荷及び漏れ電流は無視できるものとする。また、真空の誘電率を \(\varepsilon_{0}\) [F/m] とする。両コンデンサの上側の極板に電圧 \(V\) [V] の直流電源を接続し、下側の極板を接地した。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

コンデンサA構成: 上から順に \(\varepsilon_{r}=2\) (厚さ \(d/6\)), \(\varepsilon_{r}=3\) (厚さ \(d/3\)), \(\varepsilon_{r}=6\) (厚さ \(d/2\))。
コンデンサB構成: 左から順に \(\varepsilon_{r}=2\) (面積 \(S/6\)), \(\varepsilon_{r}=3\) (面積 \(S/3\)), \(\varepsilon_{r}=6\) (面積 \(S/2\))。厚さは全て \(d\)。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2021年度理論

理論問17(b)

(選択問題)
図のように、極板間の厚さ \(d\) [m], 表面積 \(S\) [m\(^2\)] の平行板コンデンサAとBがある。コンデンサAの内部は、比誘電率と厚さが異なる3種類の誘電体で構成され、極板と各誘電体の水平方向の断面積は同一である。コンデンサBの内部は、比誘電率と水平方向の断面積が異なる3種類の誘電体で構成されている。コンデンサAの各誘電体内部の電界の強さをそれぞれ \(E_{A1}, E_{A2}, E_{A3}\), コンデンサBの各誘電体内部の電界の強さをそれぞれ \(E_{B1}, E_{B2}, E_{B3}\) とし、端効果, 初期電荷及び漏れ電流は無視できるものとする。また、真空の誘電率を \(\varepsilon_{0}\) [F/m] とする。両コンデンサの上側の極板に電圧 \(V\) [V] の直流電源を接続し、下側の極板を接地した。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

コンデンサA構成: 上から順に \(\varepsilon_{r}=2\) (厚さ \(d/6\)), \(\varepsilon_{r}=3\) (厚さ \(d/3\)), \(\varepsilon_{r}=6\) (厚さ \(d/2\))。
コンデンサB構成: 左から順に \(\varepsilon_{r}=2\) (面積 \(S/6\)), \(\varepsilon_{r}=3\) (面積 \(S/3\)), \(\varepsilon_{r}=6\) (面積 \(S/2\))。厚さは全て \(d\)。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2021年度理論

理論問18(a)

(選択問題)
発振回路について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

図1は、ある発振回路のコンデンサを開放し、同時にコイルを短絡した、直流分を求めるための回路図である。図中の電圧 \(V_{C}\) [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、図中の \(V_{BE}\) 並びにエミッタ接地トランジスタの直流電流増幅率 \(h_{FE}\) をそれぞれ \(V_{BE}=0.6\) V, \(h_{FE}=100\) とする。
(回路定数: \(V_{CC}=9\) V, ブリーダ抵抗上 \(6.8\) k\(\Omega\), 下 \(3.0\) k\(\Omega\), コレクタ抵抗 \(2.1\) k\(\Omega\), エミッタ抵抗 \(1.4\) k\(\Omega\))

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2021年度理論

理論問18(b)

(選択問題)
発振回路について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

図2は、ある発振回路のトランジスタに接続されている、電極間のリアクタンスを示している。この回路が発振するとき、発振周波数 \(f_{0}\) [kHz] はどの程度の大きさになるか、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
(回路定数: \(L=5 \mu\)H, コンデンサ2つが直列で \(1 \mu\)F ずつ)

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2020年度理論

理論問1

図のように、紙面に平行な平面内の平等電界 \(E\) [V/m]中で2Cの点電荷を点Aから点Bまで移動させ、さらに点Bから点Cまで移動させた。この移動に、外力による仕事 \(W=14\)Jを要した。点Aの電位に対する点Bの電位 \(V_{BA}\) [V]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。
ただし、点電荷の移動はゆっくりであり、点電荷の移動によってこの平等電界は乱れないものとする。

分野: 静電気・コンデンサ論点: 静電気論点: 静電容量

2020年度理論

理論問2

四本の十分に長い導体円柱①～④が互いに平行に保持されている。①～④は等しい直径を持ち、図の紙面を貫く方向に単位長さあたりの電気量 \(+Q\) [C/m]又は \(-Q\) [C/m] で均一に帯電している。ただし、\(Q>0\)とし、①の帯電電荷は正電荷とする。円柱の中心軸と垂直な面内の電気力線の様子を図に示す。ただし、電気力線の向きは示していない。このとき、①～④が帯びている単位長さあたりの電気量の組合せとして、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

2020年度理論

理論問3

平等な磁束密度 \(B_0\) [T]のもとで、一辺の長さが \(h\) [m]の正方形ループABCDに直流電流 \(I\) [A] が流れている。\(B_0\)の向きは辺ABと平行である。\(B_0\)がループに及ぼす電磁力として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 磁気・電磁誘導論点: 磁気論点: 電磁誘導

2020年度理論

理論問4

磁力線は、磁極の働きを理解するのに考えた仮想的な線である。この磁力線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