第4回国試午後11問の類似問題

静電容量10μFのコンデンサCを100Vで充電し、50kΩの抵抗RとスイッチSとともに図のような回路を構成した。スイッチSを閉じてから0.5秒後に抵抗Rの両端にかかる電圧［V］に最も近いのはどれか。ただし、自然対数の底eを2.7とする。（医用電気電子工学）

1: 63

2: 50

3: 37

4: 18

5: 0

正しいのはどれか。

1: 電界の強さは1Cの電荷に働く力によって定義される。

2: 単一電荷によって生じる電界の強さは電荷からの距離に反比例する。

3: 単一電荷によって生じる電位は電荷からの距離の2乗に反比例する。

4: 電位は1Cの電荷を動かすのに要する力である。

5: 電位はベクトル量である。

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

正しいのはどれか。

a: 電荷に働く力はその場所の電界に比例する。

b: 電界とはその場所に置かれた電子の受ける力をいう。

c: 電界の単位はV/m2である。

d: 電気力線と等電位線は常に平行となる。

e: 1Cの電荷を移動させるのに1J必要であるとき、の電位差を1Vという。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

1次巻線数肌、2次巻線数心の理想変圧器について正しいのはどれか。

a: 交流電圧の変換に用いられる。

b: コイルに発生する誘導起電力を利用している。

c: 1次と2次のインピーダンス比は巻数の二乗に反比例する。

d: 1次電圧をV1、2次電圧をV2としたときV1/ V2 = n1/ n2 が成立する。

e: 1次電流をi1、2次電流をi2としたときi2/ i1 = n1/ n2 が成立する。

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

巻数比が1次：2次＝10：1の変圧器（トランス）について正しいのはどれか。

a: 入力交流電圧が10Vのとき、出力電圧は約1Vになる。

b: 出力交流電流が10Aのとき、入力電流は約1Aになる。

c: 出力側に1Ωの負荷をつないだとき、入力側からは約10Ωの負荷と見なせる。

d: 出力側より1Wの電力を取り出すためには、入力側へ約10Wの電力を供給する。

e: 入力に直流電圧を加えるとトランスは破損する恐れがある。

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

コンデンサC1=2μFとC2=3μFとを直列に接続した時の合成容量はどれか。

1: 0.3μF

2: 0.5μF

3: 1.2μF

4: 2.5μF

5: 5.0μF

図1の片対数グラフは、図2の回路においてスイッチSを①にしてコンデンサCを10Vに充電後、スイッチを③にして抵抗Rで放電したときのコンデンサCにかかる電圧の経時変化である。およその時定数[秒]はどれか。ただし、自然対数の底はe ＝ 2.7とする。

1: 0.5

2: 1

3: 2

4: 5

5: 8

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 

図の回路について正しいのはどれか。

a: 遮断周波数は約500Hzである。

b: 時定数は0.15msである。

c: 交流電圧を入力に加えたときの出力電圧は入力電圧より位相が進む。

d: 振幅が同一で周波数を2倍にすると出力は減少する。

e: 帯域除去フィルタとして使われる。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

図の回路でスイッチSを閉じてから充分時間が経った後、回路全体に蓄えられるエネルギーはどれか。　ただし、両コンデンサは無損失とする。また、図中の電圧はスイッチを閉じる前の値である。

1: \frac{1}{2}CV^2\ J$

2: $\frac{1}{4}CV^2J$

3: $C^2V^2J$

4: $\frac{1}{2}C^2V\ J$

5: $\frac{1}{4}C^2V J$

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。

実効値100V、周波数50Hzの正弦波交流電源に接続されたときに500Wの電力を消費する電熱器がある。正しいのはどれか。

a: 抵抗は5Ωである。

b: 100Vの電池に接続すると約3.5Aの電流が流れる。

c: 50Vの電池に接続すると約250Wの電熱器となる。

d: 実効値2.5Aの交流電流を流すと約125Wの電熱器となる。

e: 実効値50Vの交流電源に接続すると流れる電流の実効値は約2.5Aである。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

図に示す直列共振回路について正しいのはどれか。

a: 電圧vの周波数が共振周波数に等しいとき電圧vと電流iの位相は等しい。

b: 電圧vの周波数が共振周波数より極めて低いと電流iは0に近い。

c: 共振周波数におけるインピーダンスはRになる。

d: インピーダンスは共振周波数において最も大きくなる。

e: 電圧vの周波数が共振周波数より極めて高いとコンデンサにかかる電圧は高い。

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

電池について正しいのはどれか。

a: 電池の容量は開放端子電圧と短絡電流との積(V・A)で表される。

b: 電池の内部抵抗は使用とともに増大する。

c: 一次電池は充電すると破裂の危険がある。

d: 二次電池の基本構造は電解コンデンサと同じである。

e: 大電流で短時間に使い切るほど多くの電力を取り出せる。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

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

電源回路について誤っているのはどれか。

1: リップル率は全波整流回路の方が半波整流回路より小さい。

2: 回路構成は定電圧回路を平滑回路の前に置く。

3: 平滑回路はコンデンサの充放電を利用して交流成分を取り除く。

4: 定電圧回路にはツェナーダイオードが用いられる。

5: 出力電圧の変動は入力電圧と出力電流との変動により起こる。

正しいのはどれか。

a: 図1に示す電極板間の電界の強さは$\frac{V}{S}$である。

b: 図2に示す電極板間の電界の強さは$\frac{Qd}{S}$である。

c: 図1に示す電極板間に比誘電率εrの誘電体を狭むと電界の強さは$\frac{1}{\varepsilon_r}$となる。

d: 図2に示す電極板間に比誘電率εrの誘電体を狭むと電界の強さは$\frac{1}{\varepsilon_r}$となる。

e: 図1の電極板の間隔を$\frac{d}{2}$にすると電界の強さは2倍になる。

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。

図のようにコンデンサを電池に接続したとき、AB間の電圧はどれか。（電気工学）

1: 1.0V

2: 1.9V

3: 3.8V

4: 4.0V

5: 4.4V