令和6年度上期 理論｜電験三種試験
この回には 22問あります。
出題の内訳
この回は 1科目にわたって出ています。いちばん多いのは理論（22問）です。
- 理論22問
問題一覧
- 問1図1に示すような，空気を含む二つの誘電体からなる平行平板電極がある。この下部電極を接地し，上部電極に電圧を加えたときの電極間の等電位線の分布を示す断面図として，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし，誘電体の導電性及び電極と誘電体の端効果は無視できるものとする。参考までに固体誘電体を取り除いた，空気中平行平板電極の場合の等電位線の分布を図2に示す。
- 問2空気中に孤立した半径a[m]の導体球に帯電できる最大の電荷の値[C]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，空気の絶縁耐力及び誘電率はそれぞれEm [V/m]及びε₀ [F/m]とする。
- 問3磁気に関する量とその単位記号(SI 基本単位及び組立単位による表し方)の組合せとして，誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
- 問4図のように，A，B 2本の平行な直線導体があり，導体Aには1.2 Aの，導体Bにはそれと反対方向に3 Aの電流が流れている。導体AとBの間隔がl [m]のとき，導体Aより0.3 m離れた点Pにおける合成磁界が零になった。lの値[m]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，導体A，Bは無限長とし，点Pは導体A，Bを含む平面上にあるものとする。
- 問5図の直流回路において，抵抗R＝10 Ωで消費される電力の値[W]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
- 問6図の回路において，抵抗R [Ω]には電流0.3 Aが流れている。抵抗Rの値[Ω]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
- 問7起電力がE [V]で内部抵抗がr [Ω]の電池がある。この電池に抵抗R₁ [Ω]と可変抵抗R₂ [Ω]を並列につないだとき，抵抗R₂ [Ω]から発生するジュール熱が最大となるときの抵抗R₂の値[Ω]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。
- 問8図のように，二つのLC直列共振回路A，Bがあり，それぞれの共振周波数がfA[Hz]，fB[Hz]である。これらA，Bをさらに直列に接続した場合，全体としての共振周波数がfAB[Hz]になった。fA，fB及びfABの大小関係として，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
- 問9次式に示す電圧e [V]及び電流i [A]による電力の値[kW]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。e＝100sin ωt＋50sin(3ωt－π／6) [V] i＝20sin(ωt－π／6)＋10√3 sin(3ωt＋π／6) [A]
- 問10図の回路のスイッチSをt＝0 sで閉じる。電流iS [A]の波形として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，スイッチSを閉じる直前に，回路は定常状態にあったとする。
- 問11バイポーラトランジスタと電界効果トランジスタ(FET)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。
- 問12真空中に置かれた平行電極板間に，直流電圧V [V]を加えて平等電界E [V/m]を作り，この陰極板に電子を置いた場合，初速零で出発した電子が陽極板に到達したときの速さは，v [m/s]となった。このときの電子の運動エネルギーは，電子が陽極板に到達するまでに得るエネルギーに等しいと考えられ，次の式が成立する。(1／2)mv²＝［(ア)］ ただし，電子の電気素量をe[C]，電子の質量をm [kg]とする。したがって，この式から電子の速さv [m/s]は，［(イ)］で表される。上記の記述中の空白箇所(ア)及び(イ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
- 問13図1は，静電容量C [F]のコンデンサとコイルからなる共振回路の等価回路である。このようにコイルに内部抵抗r [Ω]が存在する場合は，インダクタンスL [H]と抵抗r [Ω]の直列回路として表すことができる。この直列回路は，コイルの抵抗r [Ω]が，誘導性リアクタンスωL [Ω]に比べて十分小さいものとすると，図2のように，等価抵抗Rp [Ω]とインダクタンスL [H]の並列回路に変換することができる。このときの等価抵抗Rp [Ω]の値を表す式として，正しいのは次のうちどれか。ただし，Ic [A]は電流源の電流を表す。
- 問14電気計器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。
- 問15(a)図の交流回路において，回路素子は，インダクタンスLのコイル又は静電容量Cのコンデンサである。この回路に正弦波交流電圧v＝500 sin(1 000 t) [V]を加えたとき，回路に流れる電流は，i＝－50 cos(1 000 t) [A]であった。このとき，次の(a)及び(b)の問に答えよ。
- 問15(b)図の交流回路において，回路素子は，インダクタンスLのコイル又は静電容量Cのコンデンサである。この回路に正弦波交流電圧v＝500 sin(1 000 t) [V]を加えたとき，回路に流れる電流は，i＝－50 cos(1 000 t) [A]であった。このとき，次の(a)及び(b)の問に答えよ。
- 問16(a)直流電流の測定範囲の拡大について，次の(a)及び(b)の問に答えよ。
- 問16(b)直流電流の測定範囲の拡大について，次の(a)及び(b)の問に答えよ。
- 問17(a)(選択問題)
- 問17(b)(選択問題)
- 問18(a)(選択問題)
- 問18(b)(選択問題)
正解と解説は、答え合わせのあとに出ます。