第31回 臨床工学技士国家試験 午後 第50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50問(電気工学)の正答は 4 です。図は、一次側に交流電源E、二次側に10 Ωの抵抗をつないだ変圧器(巻数比2:1)である。
問題
図の変圧器の一次側電流I が2 A のとき、電圧E[V]はどれか。
ただし、変圧器の巻数比は2 :1 とする。
- 1. 10
- 2. 20
- 3. 40
- 4. 80 ✓
- 5. 160
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 75%参考値
12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 — 80
図は、一次側に交流電源E、二次側に10 Ωの抵抗をつないだ変圧器(巻数比2:1)である。理想変圧器では、電圧は巻数比に比例し、電流は巻数比に反比例する。
計算:
- 二次電流 I2=I1×(N1/N2)=2 A×2=4 A
- 二次電圧 V2=4 A×10 Ω=40 V
- 一次電圧 E=V2×(N1/N2)=40 V×2=80 V
- 確かめ:一次側から見た抵抗=10 Ω×2²=40 Ω、E=2 A×40 Ω=80 V。電力も 80 V×2 A=40 V×4 A=160 W で一致
【各選択肢の解説】
1. 10
❌ 誤り。電流比を逆にして I2=1 A とし、二次電圧10 Vを答えた値。正しくは I2=4 A、E=80 V。
❌ 誤り。電流比を逆にして I2=1 A とし、二次電圧10 Vを答えた値。正しくは I2=4 A、E=80 V。
2. 20
❌ 誤り。I2=1 A(電流比を逆)から V2=10 V、E=20 Vとした値。正しくは電流は巻数の少ない二次側が大きく、E=80 V。
❌ 誤り。I2=1 A(電流比を逆)から V2=10 V、E=20 Vとした値。正しくは電流は巻数の少ない二次側が大きく、E=80 V。
3. 40
❌ 誤り。二次側の電圧 V2=40 V を答えた値。正しくは一次側はその2倍の80 V。
❌ 誤り。二次側の電圧 V2=40 V を答えた値。正しくは一次側はその2倍の80 V。
4. 80
✅ 正しい(=正答)。一次側から見た抵抗は巻数比の2乗倍の40 Ωで、2 A×40 Ω=80 V。
✅ 正しい(=正答)。一次側から見た抵抗は巻数比の2乗倍の40 Ωで、2 A×40 Ω=80 V。
5. 160
❌ 誤り。80 Vをさらに巻数比で2倍した値(数値は電力160 Wと同じ)。正しくは E=80 V。
❌ 誤り。80 Vをさらに巻数比で2倍した値(数値は電力160 Wと同じ)。正しくは E=80 V。
【試験対策ポイント】
理想変圧器(巻数 N1:N2)
- 電圧:V1/V2=N1/N2
- 電流:I1/I2=N2/N1(電力 V1I1=V2I2)
- インピーダンス:一次側から見ると (N1/N2)² 倍
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