第31回 臨床工学技士国家試験 午前 第51問
電気工学第31回午前
第31回 臨床工学技士国家試験 午前 第51問（電気工学）の正答は 4 です。図は1.5V・1kΩ・1HのRL直列回路。
問題
図の回路でスイッチを閉じてから 1 ms 後にインダクタ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 は 2.7 とする。
- 1. 1.5
- 2. 1.2
- 3. 0.9
- 4. 0.6 ✓
- 5. 0.3
正答：4番
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この問題の正答率（MEカコモン利用者の実データ）
初回正答率 46.7%参考値
15人の初回解答から算出（2026年10月21日時点）。母数が少ないため参考値です
同じ利用者の2回目以降の解答は除外しています（再挑戦を含めると正答率は実力より高く出るため）。国家試験の公式発表値ではなく、MEカコモンで実際に解かれた記録にもとづく数値です。
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解説
■ 正答：4番 — 0.6
図は1.5V・1kΩ・1HのRL直列回路。時定数 τ＝L/R＝1H÷1kΩ＝1ms。インダクタの電圧は閉じた直後に電源電圧と等しく、その後 V_L＝E・e^(−t/τ) で下がる。
t＝1ms＝τ なので V_L＝1.5×e⁻¹＝1.5÷2.7≒0.56V → 最も近いのは0.6V。
【各選択肢の解説】
1. 1.5
❌ 誤り。スイッチを閉じた直後（t＝0）の値。正しくは1ms（＝τ）後には1.5÷2.7≒0.56Vまで下がっている。
❌ 誤り。スイッチを閉じた直後（t＝0）の値。正しくは1ms（＝τ）後には1.5÷2.7≒0.56Vまで下がっている。
2. 1.2
❌ 誤り。正しくはV_L＝1.5÷2.7≒0.56V。
❌ 誤り。正しくはV_L＝1.5÷2.7≒0.56V。
3. 0.9
❌ 誤り。抵抗の電圧 V_R＝1.5×(1−e⁻¹)≒0.94V で、インダクタと抵抗の取り違え。正しくはインダクタの電圧は1.5÷2.7≒0.56V。
❌ 誤り。抵抗の電圧 V_R＝1.5×(1−e⁻¹)≒0.94V で、インダクタと抵抗の取り違え。正しくはインダクタの電圧は1.5÷2.7≒0.56V。
4. 0.6
✅ 正しい。インダクタは電流の急な変化を妨げるので、閉じた直後は電流0で電源電圧がすべてインダクタにかかる。電流が増えるにつれ抵抗の電圧が増え、インダクタの電圧は指数関数的に下がる。1τ後は初期値の約37%（1.5÷2.7≒0.56V）。
✅ 正しい。インダクタは電流の急な変化を妨げるので、閉じた直後は電流0で電源電圧がすべてインダクタにかかる。電流が増えるにつれ抵抗の電圧が増え、インダクタの電圧は指数関数的に下がる。1τ後は初期値の約37%（1.5÷2.7≒0.56V）。
5. 0.3
❌ 誤り。正しくはV_L＝1.5÷2.7≒0.56V（2τ後でも1.5÷2.7²≒0.21V）。
❌ 誤り。正しくはV_L＝1.5÷2.7≒0.56V（2τ後でも1.5÷2.7²≒0.21V）。
【試験対策ポイント】
| 時定数 | 閉じた直後 | 十分時間がたった後 | |
|---|---|---|---|
| RL直列のインダクタ電圧 | L/R | 電源電圧 | 0 |
| RC直列のコンデンサ電圧 | RC | 0 | 電源電圧 |
e⁻¹≒0.37、e⁻²≒0.14。V_L＋V_R＝電源電圧はいつでも成り立つ。
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