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。図では、信号源Vbから内部抵抗Rb・リード線抵抗Reを通って増幅回路の入力抵抗Rinにつながる。
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 R_in、信号源の内部抵抗を R_b、リード線の抵抗を R_e とする。
- 1. R_in ≪（R_b＋R_e）
- 2. R_in＝（R_b＋R_e）
- 3. R_in ≫（R_b＋R_e） ✓
- 4. R_b ≫（R_in＋R_e）
- 5. R_e ≫（R_in＋R_b）
正答：3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 61.5%参考値
13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：3番 — R_in ≫（R_b＋R_e）
図では、信号源Vbから内部抵抗Rb・リード線抵抗Reを通って増幅回路の入力抵抗Rinにつながる。増幅回路が受け取る電圧は分圧で Vin＝Vb·Rin/(Rb＋Re＋Rin) になり、出力は Vo＝K·Vin。Vo≒K·Vbとなるには Rin/(Rb＋Re＋Rin)≒1、つまり Rin ≫ (Rb＋Re) が必要。
【各選択肢の解説】
1. R_in ≪（R_b＋R_e）
❌ 誤り。入力抵抗が小さいと信号のほとんどがRb・Reで失われ、Vinはほぼ0になる。正しくはRinを(Rb＋Re)より十分大きくする。
❌ 誤り。入力抵抗が小さいと信号のほとんどがRb・Reで失われ、Vinはほぼ0になる。正しくはRinを(Rb＋Re)より十分大きくする。
2. R_in＝（R_b＋R_e）
❌ 誤り。等しいとVin＝Vb/2で、出力はK·Vbの半分になる。正しくはRin ≫ (Rb＋Re)。
❌ 誤り。等しいとVin＝Vb/2で、出力はK·Vbの半分になる。正しくはRin ≫ (Rb＋Re)。
3. R_in ≫（R_b＋R_e）
✅ 正しい。分圧比Rin/(Rb＋Re＋Rin)がほぼ1になり、Vbのほぼ全部が増幅回路にかかるので Vo≒K·Vb（＝正答）。生体電気計測で増幅器の入力インピーダンスを高くするのはこのため。
✅ 正しい。分圧比Rin/(Rb＋Re＋Rin)がほぼ1になり、Vbのほぼ全部が増幅回路にかかるので Vo≒K·Vb（＝正答）。生体電気計測で増幅器の入力インピーダンスを高くするのはこのため。
4. R_b ≫（R_in＋R_e）
❌ 誤り。信号源の内部抵抗が大きいと電圧の大部分がRbにかかり、Vinはほぼ0になる。正しくは入力抵抗Rinの方を十分大きくする。
❌ 誤り。信号源の内部抵抗が大きいと電圧の大部分がRbにかかり、Vinはほぼ0になる。正しくは入力抵抗Rinの方を十分大きくする。
5. R_e ≫（R_in＋R_b）
❌ 誤り。リード線抵抗が大きいと電圧の大部分がReにかかり、Vinはほぼ0になる。正しくはRin ≫ (Rb＋Re)。
❌ 誤り。リード線抵抗が大きいと電圧の大部分がReにかかり、Vinはほぼ0になる。正しくはRin ≫ (Rb＋Re)。
【試験対策ポイント】
- 分圧：Vin＝Vb·Rin/(Rb＋Re＋Rin)
- 電圧を測る側（増幅器・電圧計）の入力抵抗は高いほど誤差が小さい
- 電極の接触インピーダンス（Rbに相当）が高いと誤差が増える＝皮膚処理で下げる
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