第32回 臨床工学技士国家試験 午前 第54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54問(電気工学)の正答は 3 です。信号源電圧Vbを正確に(Vo≒K·Vb)計測するには、増幅回路の入力抵抗Rinが信号源内部抵抗Rbとリード線抵抗Reの和より十分大きい必要がある。
問題
信号源の電圧V b を図の増幅回路(増幅度K)で計測する。 出力V o ] KV b となる条件はどれか。 ただし、増幅回路の入力抵抗をRin、信号源の内部抵抗をRb、リード線の抵抗を Re とする。 V b Rb Re Rin 増幅度K V o
- 1. Rin %(Rb + Re)
- 2. Rin =(Rb + Re)
- 3. Rin &(Rb + Re) ✓
- 4. Rb &(Rin + Re)
- 5. Re &(Rin + Rb)
正答:3番
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解説
■ 正答:3番 — Rin ≫(Rb+Re)
信号源電圧Vbを正確に(Vo≒K·Vb)計測するには、増幅回路の入力抵抗Rinが信号源内部抵抗Rbとリード線抵抗Reの和より十分大きい必要がある。そうすればRin両端にほぼVb全体がかかり、分圧損失がなくなる。
【各選択肢の解説】
(%=≪、===、&=≫ のOCR化けを補正)
1. Rin ≪(Rb+Re)
❌ 誤り。逆で、入力抵抗が小さいと信号が分圧で減衰する。
❌ 誤り。逆で、入力抵抗が小さいと信号が分圧で減衰する。
2. Rin =(Rb+Re)
❌ 誤り。ほぼ半分に分圧され誤差が大きい。
❌ 誤り。ほぼ半分に分圧され誤差が大きい。
3. Rin ≫(Rb+Re)
✅ 正しい。分圧損失を無視でき Vo≒K·Vb。
✅ 正しい。分圧損失を無視でき Vo≒K·Vb。
4. Rb ≫(Rin+Re)
❌ 誤り。逆条件で誤差が大きい。
❌ 誤り。逆条件で誤差が大きい。
5. Re ≫(Rin+Rb)
❌ 誤り。リード線抵抗が支配し大きな誤差。
❌ 誤り。リード線抵抗が支配し大きな誤差。
【試験対策ポイント】
計測の原則:電圧計測は入力インピーダンスを高く(Rin≫源抵抗)、電流計測は低く。分圧則 V_Rin=Vb·Rin/(Rin+Rb+Re)。RinがRb+Reに比べ十分大きいほど測定値が真値に近づく。
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