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は順方向電流で光り、その強さは電流で決まる。
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. ａ、ｂ、ｃ
- 2. ａ、ｂ、ｅ
- 3. ａ、ｄ、ｅ
- 4. ｂ、ｃ、ｄ
- 5. ｃ、ｄ、ｅ ✓
正答：5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 30.8%参考値
13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：5番（ｃ・ｄ・ｅ）
LEDは順方向電流で光り、その強さは電流で決まる。色（波長）は半導体の材料で決まる。フォトダイオードは光で生じた電流（光電流）が光の強さに比例して流れ、外の回路へはアノードから流れ出る。
【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。LEDの電流は電圧に対して順方向電圧を超えると急に増え、比例しない。正しくは発光強度は順方向電流にほぼ比例する。
❌ 誤り。LEDの電流は電圧に対して順方向電圧を超えると急に増え、比例しない。正しくは発光強度は順方向電流にほぼ比例する。
ｂ. LEDの発光波長は流した電流に比例する。
❌ 誤り。正しくは発光波長は半導体材料のバンドギャップで決まり、電流を変えてもほぼ変わらない。
❌ 誤り。正しくは発光波長は半導体材料のバンドギャップで決まり、電流を変えてもほぼ変わらない。
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は可視光を出すためバンドギャップの大きい材料を使うので、順方向電圧は約2〜3Vと、シリコンの整流用ダイオード（約0.6〜0.7V）より高い。
✅ 正しい。LEDは可視光を出すためバンドギャップの大きい材料を使うので、順方向電圧は約2〜3Vと、シリコンの整流用ダイオード（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。光で生じた電子はn形（カソード）側、正孔はp形（アノード）側へ移動するので、光電流は素子の中をカソード→アノードの向き（逆方向）に流れ、外の回路へはアノードから流れ出る。
✅ 正しい。光で生じた電子はn形（カソード）側、正孔はp形（アノード）側へ移動するので、光電流は素子の中をカソード→アノードの向き（逆方向）に流れ、外の回路へはアノードから流れ出る。
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。光電流は吸収された光子の数に比例するため、入射光が強いほど増える。この比例性を使って光量を測る。
✅ 正しい。光電流は吸収された光子の数に比例するため、入射光が強いほど増える。この比例性を使って光量を測る。
1. ａ、ｂ、ｃ
❌ 誤り。ａは誤り（発光強度は電流にほぼ比例）。ｂは誤り（発光波長は材料で決まる）。正しくはｃ・ｄ・ｅの組合せ。
❌ 誤り。ａは誤り（発光強度は電流にほぼ比例）。ｂは誤り（発光波長は材料で決まる）。正しくはｃ・ｄ・ｅの組合せ。
2. ａ、ｂ、ｅ
❌ 誤り。ａは誤り（発光強度は電流にほぼ比例）。ｂは誤り（発光波長は材料で決まる）。正しくはｃ・ｄ・ｅの組合せ。
❌ 誤り。ａは誤り（発光強度は電流にほぼ比例）。ｂは誤り（発光波長は材料で決まる）。正しくはｃ・ｄ・ｅの組合せ。
3. ａ、ｄ、ｅ
❌ 誤り。ａは誤り（発光強度は電流にほぼ比例）。正しくはｃ・ｄ・ｅの組合せ。
❌ 誤り。ａは誤り（発光強度は電流にほぼ比例）。正しくはｃ・ｄ・ｅの組合せ。
4. ｂ、ｃ、ｄ
❌ 誤り。ｂは誤り（発光波長は材料で決まる）。正しくはｃ・ｄ・ｅの組合せ。
❌ 誤り。ｂは誤り（発光波長は材料で決まる）。正しくはｃ・ｄ・ｅの組合せ。
5. ｃ、ｄ、ｅ
✅ 正しい（＝正答）。ｃ・ｄ・ｅはいずれも正しい記述である。
✅ 正しい（＝正答）。ｃ・ｄ・ｅはいずれも正しい記述である。
【試験対策ポイント】
| LED | フォトダイオード | |
|---|---|---|
| 働き | 電気→光 | 光→電気 |
| 使い方 | 順バイアス | 逆バイアス（または無バイアス） |
| 比例するもの | 発光強度∝順方向電流 | 光電流∝入射光の強さ |
| 材料で決まるもの | 発光波長 | 感じる波長の範囲 |
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