第32回 臨床工学技士国家試験 午前 第48問
電気工学第32回午前
第32回 臨床工学技士国家試験 午前 第48問（電気工学）の正答は 4 です。コイルが角速度ωで回ると、鎖交する磁束はΦ＝Φm·cosωtで変わり、ファラデーの法則で起電力 e＝−N·dΦ/dt＝N·Φm·ω·sinωt。
問題
初期状態では巻数10 回の円形コイルに0.2 Wb の磁束が直交している。コイル面を時計回りに1 秒間あたり5 rad（ラジアン）回転させるとき、コイルに発生する起電力の振幅［V］はどれか。
- 1. 0.4
- 2. 1
- 3. 2
- 4. 10 ✓
- 5. 25
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 45.5%参考値
11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 — 10
コイルが角速度ωで回ると、鎖交する磁束はΦ＝Φm·cosωtで変わり、ファラデーの法則で起電力 e＝−N·dΦ/dt＝N·Φm·ω·sinωt。振幅は NΦmω。図の初期状態は磁束がコイル面に直交し、鎖交磁束が最大（0.2Wb）の位置。
途中式
- N＝10回、Φm＝0.2Wb、ω＝5rad/s
- 振幅＝NΦmω＝10×0.2×5＝10V
【各選択肢の解説】
1. 0.4
❌ 誤り。NΦm/ω＝10×0.2÷5＝0.4に当たる値。正しくは起電力は磁束の時間変化に比例するのでωは掛け、10×0.2×5＝10V。
❌ 誤り。NΦm/ω＝10×0.2÷5＝0.4に当たる値。正しくは起電力は磁束の時間変化に比例するのでωは掛け、10×0.2×5＝10V。
2. 1
❌ 誤り。Φm×ω＝0.2×5＝1に当たり、巻数を掛けていない。正しくは巻数10回分を掛けて10V。
❌ 誤り。Φm×ω＝0.2×5＝1に当たり、巻数を掛けていない。正しくは巻数10回分を掛けて10V。
3. 2
❌ 誤り。NΦm＝10×0.2＝2は最大鎖交磁束数［Wb］で、起電力ではない。正しくは角速度5rad/sを掛けて10V。
❌ 誤り。NΦm＝10×0.2＝2は最大鎖交磁束数［Wb］で、起電力ではない。正しくは角速度5rad/sを掛けて10V。
4. 10
✅ 正しい。10×0.2×5＝10V（＝正答）。磁束の変化が最も速いのはコイル面が磁束と平行になる瞬間で、そのとき起電力が振幅の値になる。
✅ 正しい。10×0.2×5＝10V（＝正答）。磁束の変化が最も速いのはコイル面が磁束と平行になる瞬間で、そのとき起電力が振幅の値になる。
5. 25
❌ 誤り。式NΦmωに合わない値。正しくは振幅は10V。
❌ 誤り。式NΦmωに合わない値。正しくは振幅は10V。
【試験対策ポイント】
- 回転コイルの起電力：e＝NΦmω·sinωt、振幅 NΦmω
- ω［rad/s］＝1秒あたりの回転角。回転数n［回/s］なら ω＝2πn
- 磁束最大の位置で起電力0、磁束0（面が平行）の位置で起電力最大
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