第32回 臨床工学技士国家試験 午前 第49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49問(電気工学)の正答は 1 です。コイルに交流を加えたとき、電流は I=V/(2πfL)(巻線抵抗を無視)。
問題
図のように、巻数n の空心コイルに周波数f の交流電圧V を加え、電流I を流したとき、正しいのはどれか。
- 1. 巻数n を増加すると、電流I は減少する。 ✓
- 2. コイル径を大きくすると、電流I は増加する。
- 3. コイルに鉄心を入れると、電流I は増加する。
- 4. 周波数f を高くすると、電流I は増加する。
- 5. 電圧V を高くすると、電流I は減少する。
正答:1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 20%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。
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解説
■ 正答:1番 — 巻数n を増加すると、電流I は減少する。
コイルに交流を加えたとき、電流は I=V/(2πfL)(巻線抵抗を無視)。自己インダクタンスは L=μn²S/l(μ:透磁率、S:断面積、l:長さ)なので、L・fが大きくなるほどIは小さくなる。
【各選択肢の解説】
1. 巻数n を増加すると、電流I は減少する。
✅ 正しい。Lは巻数の2乗に比例して増え、誘導リアクタンス2πfLが大きくなるのでIは減る(=正答)。巻数が増えると、1回巻きあたりの磁束も鎖交する巻数も増えるため2乗で効く。
✅ 正しい。Lは巻数の2乗に比例して増え、誘導リアクタンス2πfLが大きくなるのでIは減る(=正答)。巻数が増えると、1回巻きあたりの磁束も鎖交する巻数も増えるため2乗で効く。
2. コイル径を大きくすると、電流I は増加する。
❌ 誤り。径が大きいと断面積Sが増えてLが大きくなる。正しくは電流Iは減少する。
❌ 誤り。径が大きいと断面積Sが増えてLが大きくなる。正しくは電流Iは減少する。
3. コイルに鉄心を入れると、電流I は増加する。
❌ 誤り。鉄心は透磁率μが空気より非常に大きく、Lが大きくなる。正しくは電流Iは減少する。
❌ 誤り。鉄心は透磁率μが空気より非常に大きく、Lが大きくなる。正しくは電流Iは減少する。
4. 周波数f を高くすると、電流I は増加する。
❌ 誤り。誘導リアクタンス2πfLは周波数に比例して大きくなる。正しくは電流Iは減少する。
❌ 誤り。誘導リアクタンス2πfLは周波数に比例して大きくなる。正しくは電流Iは減少する。
5. 電圧V を高くすると、電流I は減少する。
❌ 誤り。I=V/(2πfL)で、電流は電圧に比例する。正しくは電流Iは増加する。
❌ 誤り。I=V/(2πfL)で、電流は電圧に比例する。正しくは電流Iは増加する。
【試験対策ポイント】
| 変える量 | L・リアクタンス | 電流I |
|---|---|---|
| 巻数n↑ | L∝n²で↑ | ↓ |
| 径(断面積)↑ | L↑ | ↓ |
| 鉄心を入れる(μ↑) | L↑ | ↓ |
| 周波数f↑ | 2πfL↑ | ↓ |
| 電圧V↑ | 変わらない | ↑ |
- コンデンサは逆:リアクタンス1/(2πfC)はfが上がると下がり、電流は増える
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