第15回国試午後3問の類似問題

変圧器の 200回巻き の1次側コイルに 100V の正弦波交流電圧を加えた。この変圧器の2次側コイルから 50V の電圧を取り出したい場合、2次側コイルの巻数 ［回］ はどれか。ただし、変圧器は理想変圧器とする。

1: 50

2: 100

3: 200

4: 500

5: 800

N 巻きコイル（右巻き）をダイオード D、抵抗 R からなる回路につなぎ （図 1 ）、時間 t とともに変化する一様な磁界中に置いた。図 2 は、 3 つの時間領域 ①、②、③における B の時間変化を表している。 図 1 における電流 I の有無について正しいのはどれか。 ただし、ダイオードは理想的とする。

磁気の性質について正しいのはどれか。

1: 無限に長いソレノイドでは内部の磁束密度は一様である。

2: 有限長のソレノイドでは外部に一様な磁界が存在する。

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

4: 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。

5: 永久磁石に使用する磁性体の比透磁率は約 1 である。

図に示す回路において時刻t＝0でスイッチSを閉じたとき、コイルを流れる電流i（t）の最終値はいくらか。

1: 1mA

2: 10mA

3: 100mA

4: 1A

5: 10A

図に示すインダクタ（コイル）に電流Iを流すとき正しいのはどれか。

1: 電流Iを2倍にすると磁心中の磁束は4倍になる。

2: 電流Iに逆比例した逆起電力が発生する。

3: 磁心中の磁束の時間的変化率に比例した逆起電力が発生する。

4: 巻数Nを2倍にするとインダクタンスは2倍になる。

5: 磁心の透磁率が大きいほどインダクタンスは小さい。

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。

円形コイルに電流を流したとき、生じる磁力線で正しいのはそれか。

紙面の表から裏の向きに一様な磁束密度Bが存在する中で、電子が紙面に沿って上方に速度vで動くとき、受ける力の方向はどれか。

1: 1

2: 2

3: 3

4: 4

5: 5

1次コイルの巻数100回、2次コイルの巻数500回の変圧器について正しいのはどれか。

a: 2次側に実効値1.0Aの交流電流が流れているとき、1次側には実効値5.0Aの交流電流が流れている。

b: 1次側に100Vの直流電圧をかけると、2次側には500Vの直流電圧が発生する。

c: 2次側で500Wの電力を取り出しているとき、1次側には100Wの電力が入力されている。

d: 定格を超えた用い方をすると、巻線で異常な熱が発生することがある。

e: 定格を超えた用い方をすると、鉄心中で異常な熱が発生することがある。

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

20Ωの抵抗に周波数50Hz、実効値100Vの正弦波交流電圧をかけたとき、正しいのはどれか。

a: 毎秒、約0.71kJの電気ェネルギーが熱に変わる。

b: 電圧の最大値は約71Vである。

c: 電流の実効値は約7.1Aである。

d: 500Wの電力が消費される。

e: 電流の最大値は約7.1Aである。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

正しいのはどれか。

a: 直線電流の周りにはこれを中心とする同心円状の磁力線が生じる。

b: 円形コイルに電流を流すとコイル面内では同心円状に磁界が発生する。

c: 直線電流がつくる磁界の大きさは電流からの距離の2乗に反比例する。

d: 磁界中で運動する電荷は運動速度に反比例する力を受ける。

e: 2本の平行導線に逆方向に電流が流れていると両者の間に反発力が働く。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

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

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

十分に広い面積の2枚の金属電極が平行に向かい合っている。この金属電極間に一定の電圧を加えたまま電極間を比誘電率1000の誘電体で溝たすと、電極間が真空の場合に比べて蓄えられるエネルギーは何倍になるか。

1: 500

2: 1000

3: 2000

4: 5000

5: 1000000

図のような1回巻きコイルに向けて磁石を急速に動かした後に停止した。コイルに流れる電流について正しいのはどれか。

1: 流れない。

2: 磁石が動いている間、ABCの方向に流れる。

3: 磁石が動いている間、CBAの方向に流れる。

4: 磁石が停止するとABCの方向に流れる。

5: 磁石が停止するとCBAの方向に流れる。

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

20Ωの抵抗に周波数50Hz、実効値100Vの正弦波交流電圧をかけたとき、正しいのはどれか。

a: 毎秒、約0.7kJの電気エネルギーが熱に変わる。

b: 電圧の最大値は約71Vである。

c: 電流の実効値は約7.1Aである。

d: 500Wの電力が消費される。

e: 電流の最大値は約7.1Aである。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

図のように、巻数nの空心コイルに周波数fの交流電圧Vを加え、電流Iを流したとき、正しいのはどれか。

1: 巻数nを増加すると、電流Iは減少する。

2: コイル径を大きくすると、電流Iは増加する。

3: コイルに鉄心を入れると、電流Iは増加する。

4: 周波数fを高くすると、電流Iは増加する。

5: 電圧Vを高くすると、電流Iは減少する。

無限に長い直線導体に6.28Aの電流が流れているとき、導体から1.00m離れた位置の磁界の強さ[A/m]に最も近いのはどれか。

1: 0.1

2: 0.3

3: 1

4: 6

5: 10

電気メスのメス先電極を組織と接触させて0.5秒間通電したところ、メス先の組織で1.0kJのジュール熱が発生した。電極部組織抵抗を500Ωとしたとき、流れた高周波電流は何Aか。

1: 0.25

2: 0.5

3: 1.0

4: 2.0

5: 2.5