第31回 臨床工学技士国家試験 午後 第45問
電気工学第31回午後
第31回 臨床工学技士国家試験 午後 第45問（電気工学）の正答は 2 です。図2では、極板に平行な2層（厚さd/2ずつ）に誘電体が重なっている。
問題
図1 の極板間距離d の平行平板空気コンデンサの極板間を、比誘電率（εr）3 及び6 の材料で図2 のように充填すると、静電容量は何倍になるか。
- 1. 3.0
- 2. 4.0 ✓
- 3. 4.5
- 4. 5.0
- 5. 6.0
正答：2番
次の問題から答えを隠して1問ずつ出題。答えはアプリの学習記録に残ります（登録不要） — 弱点分析・成績グラフはアプリで
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 60%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。
スポンサーリンク（広告）
解説
■ 正答：2番 — 4.0
図2では、極板に平行な2層（厚さd/2ずつ）に誘電体が重なっている。電界は2層を順に通るので、2つのコンデンサの直列として計算する。
計算（空気のときの容量を C0＝ε0S/d とする）：
- 上層（εr＝3、厚さd/2）：C1＝3ε0S/(d/2)＝6C0
- 下層（εr＝6、厚さd/2）：C2＝6ε0S/(d/2)＝12C0
- 直列：C＝C1C2/(C1＋C2)＝(6×12)/(6＋12)C0＝72/18 C0＝4C0
【各選択肢の解説】
1. 3.0
❌ 誤り。比誘電率の小さい方（3）だけで全体を満たした場合の値。正しくは2層の直列合成で4.0倍。
❌ 誤り。比誘電率の小さい方（3）だけで全体を満たした場合の値。正しくは2層の直列合成で4.0倍。
2. 4.0
✅ 正しい（＝正答）。6C0と12C0の直列で4C0。直列合成は小さい方の容量（6C0）より小さくなる。
✅ 正しい（＝正答）。6C0と12C0の直列で4C0。直列合成は小さい方の容量（6C0）より小さくなる。
3. 4.5
❌ 誤り。(3＋6)/2で、極板を面積で半分ずつに分けて並べた並列の場合の値。正しくは厚み方向に重ねた直列なので4.0倍。
❌ 誤り。(3＋6)/2で、極板を面積で半分ずつに分けて並べた並列の場合の値。正しくは厚み方向に重ねた直列なので4.0倍。
4. 5.0
❌ 誤り。どちらの合成の仕方でも出ない値。正しくは直列合成で4.0倍。
❌ 誤り。どちらの合成の仕方でも出ない値。正しくは直列合成で4.0倍。
5. 6.0
❌ 誤り。比誘電率の大きい方（6）だけで全体を満たした場合の値。正しくは直列合成で4.0倍。
❌ 誤り。比誘電率の大きい方（6）だけで全体を満たした場合の値。正しくは直列合成で4.0倍。
【試験対策ポイント】
| 誘電体の入れ方 | 合成 | この問題の数値 |
|---|---|---|
| 極板に平行な層（厚みを分ける） | 直列：1/C＝Σ1/Ci | 4.0倍 |
| 極板に垂直な境界（面積を分ける） | 並列：C＝ΣCi | 4.5倍 |
基本式は C＝ε0εrS/d。層ごとに εr と厚さを入れて求める。
📗 MEカコモンの学習教材
この問題でつまずいた範囲は、ME国試ノート「医用電気電子工学」でまとめて復習できます。電気・電子・情報処理・システム工学の公式と頻出ポイントを1本に集約。計算問題の解き筋も整理。赤シート・覚えたチェック・印刷に対応。
▶ 「医用電気電子工学」第1章を開く（買い切り850円）全科目セット 850円・買い切り ／ 9分野・全33章。医学概論は無料で読めます。
スポンサーリンク（広告）
＼ この1問で終わりにしない ／
臨床工学技士の過去問、ぜんぶ無料で解ける
- 📚9年分・1,620問をスマホでそのまま演習
- 🎯間違えた問題だけ自動でピックアップして復習
- 📈正答率と苦手な科目をグラフで可視化
登録30秒・ずっと無料
関連
スポンサーリンク（広告）