第8回国試午後6問の類似問題

図の回路について正しいのはどれか。ただし、変圧器は理想的なもので一次対二次の巻数比は1：2である。

a: 一次側に流れる電流波形は正弦波である。

b: AB間の電圧波形は正弦波である。

c: CB問の電圧波形は半波整流波形である。

d: 電流iの最大値は約2.8Aである。

e: 抵抗100Ωの消費電力は400Wである。

1. a b c　2. a b e　3. a d e　4. b c d　5. c d e

正しいのはどれか。

1: 電荷間に働く力の大きさは電荷間の距離に比例する。

2: 一様な電界中の電荷に働く力の大きさは電界の強さに反比例る。

3: 一様な電界中の電荷に働く力の方向は電界の方向に直交する。

4: 一様な磁界中の線電流に働く力の大きさは磁束密度に比例する。

5: 同方向に流れる平行な線電流の間に働く力は斥力である。

図のような1回巻きのコイルの中心に向けて磁石を急速に動かした後、磁石を停止させた。このとき、コイルに流れる電流について正しいのはどれか。 

1: 磁石の動きに関わらず、電流は流れない。 

2: 磁石が動いている間、電流はA→B→Cの方向に流れる。 

3: 磁石が動いている間、電流はC→B→Aの方向に流れる。 

4: 磁石が停止すると、電流はA→B→Cの方向に流れる。 

5: 磁石が停止すると、電流はC→B→Aの方向に流れる。 

抵抗R、インダクタLの直列回路において正しいのはどれか。（電気工学）

1: 周波数が高くなるほど回路電流は増加する。

2: 共振周波数が存在する。

3: Rの電流とLの電流の比は周波数に比例する。

4: 回路電流は電源電圧より位相がπ/2進んでいる。

5: Lの端子電圧はRの端子電圧より位相がπ/2進んでいる。

図の回路において、インダクタンスL、抵抗Rは一定であり、キャパシタンスCは可変である。共振周波数を2倍にするためには、Cをもとの何倍にすればよいか。（電気工学）

1: $\frac{1}{4}$

2: $\frac{1}{2}$

3: $\frac{1}{\sqrt2}$

4: $\sqrt2$

5: 2

図のように、インダクタンスLと抵抗Rが接続された回路に正弦波電圧v=Esinωtを印加したときに流れる電流をiとする。正しいのはどれか。

1: L、R、ωに無関係にiはvと同位相である。

2: L、R、ωに無関係にiはvよりπ/2位相が進む。

3: L、R、ωに無関係にiはvよりπ/2位相が遅れる。

4: iはvより位相が進んでいるがその値は0以上π/2以下である。

5: iはvより位相が遅れているがその値は0以上π/2以下である。

図の回路において1次電流I1が3A、変圧器の巻数比（n1/n2）が4であるとき、2次電流2は何Aか。

1: 0.75

2: 1.0

3: 3.0

4: 6.0

5: 12.0

鉄心に1次コイルと2次コイルが巻かれている。1次コイルと2次コイルの巻き数の比は1:2である。1次コイルに周波数50Hz電圧10Vの交流電圧をかけるとき、2次コイルに生じる周波数と交流電圧で正しいのはどれか。 

1: 周波数50Hz、電圧5V 

2: 周波数50Hz、電圧10V 

3: 周波数50Hz、電圧20V 

4: 周波数100Hz、電圧10V 

5: 周波数100Hz、電圧20V 

正しいのはどれか。

1: ソレノイドの長さが断面の半径に比べて十分に大きいときソレノイド内部の磁束密度は一様である。

2: 直線電流によって生じる磁界の大きさは電流からの距離の2乗に反比例する。

3: 一回巻き円形コイルの中心における磁界の大きさは半径の2乗に反比例する。

4: 磁力線に平行に流れる電流は力を受ける。

5: 強磁性体の比透磁率は約1である。

一様な磁界の中に8Aの電流が流れている直線状の導線がある。この導線1m辺りに作用する力はどれか。ただし、磁束密度は0.5T、磁界と電流の間の角度は30度とする。

1: 0.5 N

2: 0.9 N

3: 2.0 N

4: 3.4 N

5: 4.0 N

直径 10 cm、巻数 100 回の円形コイルに 20 mA の電流が流れた時、コイ ルの中心にできる磁界の大きさ［A/m］はどれか。 ただし、巻き線の太さは無視する。

1: 1

2: 10

3: 20

4: 100

5: 200

100Vを加えたときの消費電力が500Wであるヒータについて正しいのはどれか。

1: 加える電圧を2倍にすると発熱量は2倍になる。

2: 流れる電流を2倍にすると発熱量は2倍になる。

3: ヒータの抵抗線の長さを半分にすると発熱量は2倍になる。

4: ヒータの抵抗線を2本直列接続すると全体の発熱量は2倍になる。

5: ヒータの抵抗は5Ωである。

一次コイルの巻数200回、二次コイルの巻数100回の無損失変圧器について正しいのはどれか。

1: 二次側に実効値1.0Aの交流電流が流れているとき、一次側には実効値2.0Aの交流電流が流れている。

2: 一次側に100Vの交流電圧をかけると、二次側には25Vの交流電圧が発生する。

3: 二次側で100Wの電力が取り出されているとき、一次側には200Wの電力が入力されている。

4: 二次側から電力を入カすると、一次側で増幅された電力を取り出せる。

5: どのような用い方をしても電力の増幅はできない。

図のように真空中で、2本の平行な無限に長い線状導線1，2に大きさが等しく、反対方向にI[A]の電流が流れているとき、P点での磁界[T]はどれか。ただし、P点は各導線から等しくr［m］離れている。また、μ0は真空の透磁率である。（電気工学）

1: 0

2: $\frac{\mu_0I}{4\pi{r}}$

3: $\frac{\mu_0I}{2\pi{r}}$

4: $\frac{\mu_0I}{\pi{r}}$

5: $\frac{{2\mu}_0I}{\pi{r}}$

図のように一様磁界中でコイルが回転し、コイル端子が外部と接続可能となっている装置がある。正しいのはどれか。

a: 外力によってコイルを連続回転させると、端子間に直流電圧が発生する。

b: 外力によってコイルを連続回転させると、端子間に交流電圧が発生する。

c: 外力を加えないで端子Fに電池を接続すると、コイル面が磁界と垂直になって静止する。

d: 外力を加えないで端子間に電池を接続すると、コイル面が磁界と平行になって静止する。

e: 外力を加えないで端子間に電池を接続すると、コイルが連続回転する。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

磁界について正しいのはどれか。

1: 磁界中の電流が受ける力の方向は磁束密度の方向に一致する。

2: 直線電流のそばでは放射状の磁界が発生する。

3: 磁界中を磁界の方向に走行する電子は力を受けない。

4: 2本の平行導線に逆向きに電流が流れていると両者の間に力は働かない。

5: 磁石は静止した陽子を引きつける。

図の回路の変圧器の1次側に1Aの正弦波電流を流すと2次側抵抗の両端に10Vの電圧が生じた。1次側コイルの巻数が100回であるとき2次側コイルの巻数は何回か。ただし、変圧器は理想変圧器とする。

1: 1

2: 10

3: 100

4: 1000

5: 10000

10H のインダクタンスをもつコイルに 1A の電流が流れているとき、磁界内に蓄えられているエネルギー[J] はどれか。

1: 1

2: 2

3: 5

4: 10

5: 50

図の回路の一次側巻線に流れる電流［A］I（実効値）はどれか。ただし、変圧器は理想的であり、巻数比は1：10とする。 

1: 0.1

2: 0.5

3: 1

4: 5

5: 10

図のような電気系と機械系で電圧と力とを対応させたとき、その他の量の対応関係で誤っている組合せはどれか。

1: 電流 ―――――――― 速度

2: 電荷 ―――――――― 変位

3: 抵抗 ―――――――― 加速度

4: インダクタンス ―――-- 質量

5: キャパシタンス ―――-- バネ定数の逆数