第32回 臨床工学技士国家試験 午後 第49問
電気工学第32回午後
第32回 臨床工学技士国家試験 午後 第49問(電気工学)の正答は 1 です。RLC直列回路のインピーダンスは Z=√{R²+(ωL−1/(ωC))²}。
問題
RLC直列回路において共振時の電気インピーダンスの大きさはどれか。ただし、ω は共振角周波数とする。
- 1. R ✓
- 2. 1/(ωC)
- 3. ωL
- 4. ωL+1/(ωC)
- 5. 1/√(LC)
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 54.5%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:1番 — R
RLC直列回路のインピーダンスは Z=√{R²+(ωL−1/(ωC))²}。共振時は ωL=1/(ωC) でリアクタンスが打ち消し合い、Z=R(最小)になる。
【各選択肢の解説】
1. R
✅ 正しい。共振時は ωL−1/(ωC)=0 なので Z=√(R²)=R。インピーダンスは最小になり、電流は最大になる。
✅ 正しい。共振時は ωL−1/(ωC)=0 なので Z=√(R²)=R。インピーダンスは最小になり、電流は最大になる。
2. 1/(ωC)
❌ 誤り。これはコンデンサの容量性リアクタンスだけ。正しくは共振時にはωLと打ち消し合い、ZはRになる。
❌ 誤り。これはコンデンサの容量性リアクタンスだけ。正しくは共振時にはωLと打ち消し合い、ZはRになる。
3. ωL
❌ 誤り。これはコイルの誘導性リアクタンスだけ。正しくは共振時には1/(ωC)と打ち消し合い、ZはRになる。
❌ 誤り。これはコイルの誘導性リアクタンスだけ。正しくは共振時には1/(ωC)と打ち消し合い、ZはRになる。
4. ωL+1/(ωC)
❌ 誤り。直列回路では2つのリアクタンスは逆向きで、和でなく差をとる。正しくは共振時に差が0になり、ZはRになる。
❌ 誤り。直列回路では2つのリアクタンスは逆向きで、和でなく差をとる。正しくは共振時に差が0になり、ZはRになる。
5. 1/√(LC)
❌ 誤り。これは共振角周波数ω₀そのもの(単位はrad/s)で、インピーダンスではない。正しくは共振時のZはRである。
❌ 誤り。これは共振角周波数ω₀そのもの(単位はrad/s)で、インピーダンスではない。正しくは共振時のZはRである。
【試験対策ポイント】
| 直列共振 | 並列共振 | |
|---|---|---|
| インピーダンス | 最小(Z=R) | 最大 |
| 電流 | 最大 | 最小 |
- 共振角周波数 ω₀=1/√(LC)、共振周波数 f₀=1/(2π√(LC))
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