受動回路素子
第30回 午前46問10 H のインダクタンスをもつコイルに 1 A 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
コイルに蓄えられる磁気エネルギーW＝½LI²。
1.✕1
2.✕2
3.◯W＝½×10×1²＝5J→正解
4.✕10
5.✕50
正解3
第30回 午後49問
長さ 1 km、半径 1 mm、抵抗率 2 x 10-8 Ωm の金属線がある。 この金属線の電気抵抗[Ω]に最も近いのはどれか。
1. 1.6
2. 3.2
3. 6.4
4.13
5.25
R＝ρL/A。半径1mmより断面積A＝π(10⁻³)²＝π×10⁻⁶m²。
1.✕1.6
2.✕3.2
3.◯R＝ρL/A＝2×10⁻⁸×1000/(π×10⁻⁶)＝20/π≒6.4Ω→正解
4.✕13
5.✕25
正解3
第31回 午後46問
インダクタに流れる電流を 1 s 間に 0.1 A から 0.2 A に一定の割合で増加 させたところ、 1 V の誘導起電力が生じた。
このときの、自己インダクタンス[H]はどれか。
1. 0.1
2 0.5
3 1.0
4 5.0
5. 10
誘導起電力V＝L(dI/dt)、dI/dt＝(0.2−0.1)/1＝0.1A/s。
1.✕0.1
2.✕0.5
3.✕1.0
4.✕5.0
5.◯L＝V/(dI/dt)＝1/0.1＝10H→正解
正解5
第31回 午後49問
キャパシタに正弦波電圧を印加した場合、キャパシタの両端にかかる電圧と流れる電流との位相について正しいのはどれか。
1.電圧は電流より π/2 位相が遅れている。
2.電圧は電流より π/4 位相が遅れている。
3.電圧は電流と同位相である。
4.電圧は電流より π/4 位相が進んでいる。
5.電圧は電流より π/2 位相が進んでいる。
キャパシタでは電流が電圧より90°進む（電圧は電流よりπ/2遅れる）。
1.◯電圧は電流よりπ/2位相が遅れている→正解
2.✕π/4遅れ
3.✕同位相
4.✕π/4進み
5.✕π/2進み
正解1
第32回 午前49問
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。
コイルのリアクタンスXL＝2πfL、L∝n²。
1.◯巻数nを増やすとLが増えXLが増加し電流Iは減少する→正解
2.✕コイル径を大きくするとLが増えIは減少する
3.✕鉄心を入れるとLが増えIは減少する
4.✕周波数fを高くするとXLが増えIは減少する
5.✕電圧Vを高くするとIは増加する
正解1 第32回 午後47問
直径 4 mm で長さ 1 m の金属導体がある。この導体の長さを変えずに直 径を 2 mm にしたとき、抵抗値はもとの何倍か。
1. 1/4
2. 1/2
3. 1
4. 2
5. 4
抵抗R＝ρL/A、A∝d²よりR∝1/d²。
1.✕1/4
2.✕1/2
3.✕1
4.✕2
5.◯直径が1/2になると断面積は1/4、抵抗は4倍→正解
正解5 第33回 午前50問
図 A の回路において、t = 0 でスイッチを入れたとき、インダクタの両端 の電圧降下の変化が図 B のようになった。
この時、インダクタに流れる電流の変化を表したのはどれか。
RL回路のスイッチを入れると電流は0から最終値へ指数関数的に増加する（I＝(E/R)(1−e^(−t/τ))）。この波形が図の選択肢5→正解5
正解5
第33回 午前47問
インダクタに流れる電流を 1.0 s 間に 0.1 A から 0.2 A に一定の割合で増加させたところ、1.0 V の誘導起電力が生じた。
このときの、自己インダクタンス[H]はどれか。
1. 0.1
2. 0.5
3. 1.0
4. 5.0
5. 10
誘導起電力V＝L(dI/dt)、dI/dt＝(0.2−0.1)/1.0＝0.1A/s。
1.✕0.1
2.✕0.5
3.✕1.0
4.✕5.0
5.◯L＝V/(dI/dt)＝1.0/0.1＝10H→正解
正解5
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