MEカコモン臨床工学技士国家試験 過去問・解説

第31回 臨床工学技士国家試験 午前 第53問

電子工学第31回午前

第31回 臨床工学技士国家試験 午前 第53問（電子工学）の正答は 5 です。LEDの順方向電圧は整流用ダイオードより高く（c）、フォトダイオードの光電流はアノードから流出する向き（逆方向電流、d）で、入射光が強いほど増加する（e）。

問題
正しいのはどれか。 ａ．LED の発光強度は加えた電圧に比例する。 ｂ．LED の発光波長は流した電流に比例する。 ｃ．LED の順方向電圧は整流用ダイオードよりも高い。 ｄ．フォトダイオードの出力電流はアノードから流出する方向に流れる。 ｅ．フォトダイオードの出力電流は入射光が強くなると増加する。
  1. 1. ａ、ｂ、ｃ
  2. 2. ａ、ｂ、ｅ
  3. 3. ａ、ｄ、ｅ
  4. 4. ｂ、ｃ、ｄ
  5. 5. ｃ、ｄ、ｅ ✓

正答：5番

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解説
■ 正答：5番 — c、d、e

LEDの順方向電圧は整流用ダイオードより高く（c）、フォトダイオードの光電流はアノードから流出する向き（逆方向電流、d）で、入射光が強いほど増加する（e）。正しいのはc・d・eで選択肢5が正答。

【各選択肢の解説】

ａ. LEDの発光強度は加えた電圧に比例する。
❌ 誤り。発光強度は順方向電流にほぼ比例する（電圧ではない）。
ｂ. LEDの発光波長は流した電流に比例する。
❌ 誤り。発光波長は半導体材料のバンドギャップで決まり、電流に依存しない。
ｃ. LEDの順方向電圧は整流用ダイオードよりも高い。
✅ 正しい。LEDのVfは約1.5〜3.5Vでシリコン整流用ダイオード（約0.6〜0.7V）より高い。
ｄ. フォトダイオードの出力電流はアノードから流出する方向に流れる。
✅ 正しい。光電流は逆方向電流（カソード→アノード内部）で、外部回路ではアノードから流出する向きになる。
ｅ. フォトダイオードの出力電流は入射光が強くなると増加する。
✅ 正しい。光電流は入射光強度にほぼ比例する。

よって正しいのはｃ・ｄ・ｅ → 選択肢5が正答。

【試験対策ポイント】

LED：順方向電流で発光、強度∝電流、波長∝バンドギャップ（材料で決定）、Vfは整流ダイオードより高い。フォトダイオード：逆バイアスで使用、光電流∝入射光強度、応答が速い。太陽電池は同じpn接合の光起電力利用。

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