第31回 臨床工学技士国家試験 午後 第49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49問（電気工学）の正答は 1 です。キャパシタ(コンデンサ)では i=C·(dv/dt) の関係から、電流が電圧より90°(π/2)進む。
問題
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2 r 位相が遅れている。 ✓
- 2. 電圧は電流より4 r 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4 r 位相が進んでいる。
- 5. 電圧は電流より2 r 位相が進んでいる。 6 V A 9 V 2 X 2 X 2 X
正答：1番
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解説
■ 正答：1番 — 電圧は電流よりπ/2位相が遅れている。
キャパシタ(コンデンサ)では i=C·(dv/dt) の関係から、電流が電圧より90°(π/2)進む。言い換えると電圧は電流よりπ/2遅れる。よって正答は1番。
【各選択肢の解説】
1. 電圧は電流よりπ/2位相が遅れている。 → ✅ 正しい。容量性負荷では電流が電圧をπ/2進める＝電圧はπ/2遅れる。
2. 電圧は電流よりπ/4位相が遅れている。 → ❌ 純キャパシタの位相差はπ/4でなくπ/2。
3. 電圧は電流と同位相である。 → ❌ 同位相は純抵抗の場合。
4. 電圧は電流よりπ/4位相が進んでいる。 → ❌ 進み位相はインダクタ、しかもπ/4でない。
5. 電圧は電流よりπ/2位相が進んでいる。 → ❌ 進むのはインダクタ(コイル)の電圧。方向が逆。
【試験対策ポイント】
位相関係の暗記法「ELI the ICE man」：インダクタ(L)は電圧E が電流I より進む(ELI)、キャパシタ(C)は電流I が電圧E より進む(ICE)。いずれも位相差は90°(π/2)。純抵抗は同位相。容量リアクタンス Xc=1/(ωC)。
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