令和7年度下期 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真空中において，一辺l [m]の正方形電極を間隔d [m]で配置した平行板コンデンサがある。図1はこのコンデンサの電極板間に比誘電率εr＝5の誘電体を挿入した状態，図2は図1の誘電体を電極面積の1／2だけ引き出した状態を示している。図1及び図2の二つのコンデンサの静電容量C₁ [F]及びC₂ [F]の比(C₁：C₂)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，l≫dであり，コンデンサの端効果は無視できるものとする。
- 問2図のように，真空中の3 m離れた2点A，Bにそれぞれ3×10⁻⁷ Cの正の点電荷がある。A点とB点とを結ぶ線分上のA点から1 m離れたP点にQ [C]の正の点電荷を置いたとき，その点電荷にB点の方向に5×10⁻³ Nの力が働いた。この点電荷Qの値[C]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，真空中の誘電率をε₀＝8.85×10⁻¹² F/mとする。
- 問3巻数1 000のコイルに直流電流0.2 Aを流したとき，6×10⁻⁴ Wbの磁束を発生した。この場合，コイルの自己インダクタンス[H]の値として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし，コイルの漏れ磁束は無視できるものとする。
- 問4図のように，点Oを中心とするそれぞれ半径0.5 mと半径1 mの円形導線の1／4と，それらを連結する直線状の導線からなる扇形導線がある。この導線に，図に示す向きに直流電流I＝16 Aを流した場合，点Oにおける磁界の大きさHの値[A/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，扇形導線は同一平面上にあり，その巻数は一巻きである。また，導線の太さは無視できるものとする。
- 問5図のように，三つの抵抗R₁＝5 Ω，R₂＝4 Ω，R₃＝8 Ωと電圧V [V]の直流電源からなる回路がある。抵抗R₁，R₂，R₃の消費電力をそれぞれP₁ [W]，P₂ [W]，P₃ [W]とするとき，その大きさの大きい順として，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
- 問6図のように，内部抵抗r[Ω]，起電力E[V]の電池に抵抗値R[Ω]の可変抵抗器を接続した回路がある。R＝2.25 Ωにしたとき，回路を流れる電流はI＝3 Aであった。次に，R＝3.45 Ωにしたとき，回路を流れる電流はI＝2 Aとなった。この電池の起電力E[V]の値として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
- 問7図のように，可変抵抗R₁ [Ω]，R₂ [Ω]，抵抗Rx [Ω]，電源E[V]からなる直流回路がある。次に示す条件1のときのRx [Ω]に流れる電流Iの値[A]と条件2のときの電流Iの値[A]は等しくなった。このとき，Rx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。条件1：R₁＝90 Ω，R₂＝6 Ω 条件2：R₁＝70 Ω，R₂＝3 Ω
- 問8図のように，R₁＝20 ΩとR₂＝30 Ωの抵抗，静電容量C＝1／(100π) [F]のコンデンサ，インダクタンスL＝1／(4π) [H]のコイルからなる回路に周波数f [Hz]で実効値V [V]が一定の交流電圧を加えた。f＝10 HzのときにR₁を流れる電流の大きさをI10Hz [A]，f＝10 MHzのときにR₁を流れる電流の大きさをI10MHz [A]とする。このとき，電流比I10Hz／I10MHzの値として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
- 問9図1のような抵抗R [Ω]と誘導性リアクタンスX [Ω]との直列回路がある。この回路に正弦波交流電圧E＝100 Vを加えたとき，回路に流れる電流は10 Aであった。この回路に図2のように，更に抵抗11 Ωを直列接続したところ，回路に流れる電流は5 Aになった。抵抗R [Ω]の値として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
- 問10開放電圧がV[V]で出力抵抗が十分に低い直流電圧源と，インダクタンスがL[H]のコイルが与えられ，抵抗R[Ω]が図1のようにスイッチSを介して接続されている。時刻t＝0でスイッチSを閉じ，コイルの電流iL [A]の時間に対する変化を計測して，波形として表す。R＝1 Ωとしたところ，波形が図2であったとする。R＝2 Ωであればどのような波形となるか，波形の変化を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，選択肢の図中の点線は図2と同じ波形を表し，実線はR＝2 Ωのときの波形を表している。
- 問11次の文章は，それぞれのダイオードについて述べたものである。ａ．可変容量ダイオードは，通信機器の同調回路などに用いられる。このダイオードは，pn接合に［(ア)］電圧を加えて使用するものである。 ｂ．pn接合に［(イ)］電圧を加え，その値を大きくしていくと，降伏現象が起きる。この降伏電圧付近では，流れる電流が変化しても接合両端の電圧はほぼ一定に保たれる。定電圧ダイオードは，この性質を利用して所定の定電圧を得るようにつくられたダイオードである。 ｃ．レーザダイオードは光通信や光情報機器の光源として利用され，pn接合に［(ウ)］電圧を加えて使用するものである。上記の記述中の空白箇所(ア)～(ウ)に当てはまる語句として，正しいものを組み合わせたのは次のうちどれか。
- 問12図のように，真空中に電極間隔d [m]の平行板電極があり，陰極板上に電子を置いた。陽極板に電圧V [V]を加えたとき，この電子に加わる力F [N]の式として，正しいのは次のうちどれか。ただし，電子の質量をm [kg]，電気素量をe [C]とする。また，電極板の端効果は無視できるものとする。
- 問13水晶振動子と水晶発振回路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14目盛が正弦波交流に対する実効値になる整流形の電圧計(全波整流形)がある。この電圧計で図のような周期20 msの繰り返し波形電圧を測定した。このとき，電圧計の指示の値［V］として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
- 問15(a)図のように線間電圧200 V，周波数50 Hzの対称三相交流電源にRLC負荷が接続されている。R＝10 Ω，電源角周波数をω [rad/s]として，ωL＝20 Ω，1／(ωC)＝20 Ωである。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
- 問15(b)図のように線間電圧200 V，周波数50 Hzの対称三相交流電源にRLC負荷が接続されている。R＝10 Ω，電源角周波数をω [rad/s]として，ωL＝20 Ω，1／(ωC)＝20 Ωである。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
- 問16(a)図の直流回路において，次の(a)及び(b)に答えよ。ただし，電源電圧E [V]の値は一定で変化しないものとする。
- 問16(b)図の直流回路において，次の(a)及び(b)に答えよ。ただし，電源電圧E [V]の値は一定で変化しないものとする。
- 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。