第16回国試午後3問の類似問題

図のように真空中で、r離れた無限に長い平行導線1、2に、大きさが等しい電流I1、I2が同じ方向に流れているとき、正しいのはどれか。ただし、I1が導線2につくる磁束密度をB1、I2が導線1につくる磁束密度をB2、導線2の単位長さにかかる力をF2とする。

1: 磁束密度B1電流I1に反比例する。

2: 電流I1と磁束密度B1との向きは逆方向となる。

3: 導線1導線2の間には引力が働く。

4: 力F2は導線間の距離rに比例する。

5: 磁束密度B1と磁束密度B2の向きは同方向となる。

初期状態では巻数10回の円形コイルに0.2Wbの磁束が直交している。コイル面を時計回りに1秒間あたり5rad(ラジアン)回転させるとき、コイルに発生する起電力の振幅[V]はどれか。

1: 0.4

2: 1

3: 2

4: 10

5: 25

正しいのはどれか。

a: 平行な2本の導線に逆方向の電流が流れると導線間に反発力が生じる。

b: 2個の棒状磁石を平行に並べてもその間に力は働かない。

c: 導線に電流を流したとき、その周りの磁界は変化しない。

d: 直線電流と平行に電流と同じ向きに電子が移動すると電子は電流から遠ざかる方向の力を受ける。

e: 発電機では磁界中で導体を動かすことによって起電力を発生させる。

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

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。

インダクタンス10mHに正弦波交流電流2√2sin(120πt)[A]が流れている。正しいのはどれか。

a: 電流の実効値は2Aである。

b: 電流の周波数は60 Hz である。

c: インダクタンスの両端に発生する電圧の実効値は20mVである。

d: インダクタンスの両端に発生する電圧は電流より位相がπ/2rad遅れる。

e: インダクタンスの消費電力は0Wである。

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

磁気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: 直線電流の周囲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。

コイルに交流電圧を印加した場合、コイルに流れる電流と電圧の位相について正しいのはどれか。（電気工学）

1: 電流は電圧よりπ/2位相が遅れている。

2: 電流は電圧よりπ/4位相が遅れている。

3: 電流は電圧と同位相である。

4: 電流は電圧よりπ/4位相が進んでいる。

5: 電流は電圧よりπ/2位相が進んでいる。

インダクタンスに図のような電流iが流れた。インダクタンスの両端に電圧が生じる期間はどれか。

1: A

2: B

3: C

4: AとC

5: AとBとC

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。 

一回巻きコイル内の磁束がsinωt[Wb]で表されるとき、コイルに生じる起電力の大きさはどれか。

1: cosωt [V]

2: ωcosωt [V]

3: (1/ω)・cosωt [V]

4: ωsinωt [V]

5: (1/ω)・sinωt [V]

インダクタンス10mHに正弦波交流電流$2\sqrt2sin{\left(120\pi t\right)}$〔A〕が流れている。正しいのはどれか。

a: 電流の実効値は2Aである。

b: 電流の周波数は60Hzである。

c: インダクタンスの両端に発生する電圧の実効値は20mVである。

d: インダクタンスの両端に発生する電圧は電流より位相が遅れる。

e: インダクタンスの消費電力は0Wである。

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

インダクダ（コイル）の電流i、電圧vの時間波形の組合せとして正しいのはどれか。

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。

巻数20のコイルに鎖交する磁束が、0.2sの間に等しい割合で1Wbから2Wbに変化するとき、コイルに誘起される起電力[V]はどれか。

1: 5

2: 1

3: 20

4: 50

5: 100

図の回路について誤っているのはどれか。

1: 正弦波電流ではコイルLとコンデンサCとに流れる電流は同位相である。

2: 直流ではインピーダンスが0となる。

3: 共振するとインビーダンスは無限大となる。

4: 共振周波数より十分大きい周波数ではインピーダンスが0に近づく。

5: 共振周波数は$\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$である。

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

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。

図の回路が共振状態にあるとき正しいのはどれか。 

1: Rの抵抗値を２倍にすると、回路の全インピーダンスは４倍になる

2: Cの静電容量を2倍にすると、回路の全インピーダンスは1/2倍になる

3: Lのインダクタンスを2倍にすると、回路のアドミタンスは1/4倍になる

4: Cの静電容量を4倍にすると、共振周波数は1/2倍になる

5: Rの抵抗値を4倍にすると共振周波数は2倍になる

図に示すソレノイド（a≪l）について正しいのはどれか。

a: 内部の磁界の強さは長さlに反比例する。

b: 電流Iを2倍にすると磁界の強さは4倍になる。

c: 直径aを2倍にすると磁界の強さは2倍になる。

d: 内部はほぼ均一磁界である。

e: 同じ長さで巻数Nを2倍にすると磁束密度は2倍になる。

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。