第32回 臨床工学技士国家試験 午後 第62問
電子工学第32回午後
第32回 臨床工学技士国家試験 午後 第62問(電子工学)の正答は 4 です。複素数の積の偏角は各因子の偏角の和になる。
問題
Z j 3 + ] g の偏角が2 r となるZ はどれか。 ただし、j は虚数単位である。
- 1. 1
- 2. j
- 3. 1 + j
- 4. j + ✓
- 5. j 3 +
正答:4番
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解説
■ 正答:4番 — 1+√3j(偏角60°)
複素数の積の偏角は各因子の偏角の和になる。√3+j の偏角は arctan(1/√3)=π/6(30°)。積 Z(√3+j) の偏角を π/2(90°)にするには、Z の偏角が π/2−π/6=π/3(60°)でなければならない。偏角60°をもつのは 1+√3j であり、正答は4番。(OCRで選択肢表記が乱れているが、偏角60°の複素数が該当する)
【各選択肢の解説】
(各複素数の偏角で判定する)
1. 1
❌ 偏角0°。積の偏角は30°のままで π/2 にならない。
❌ 偏角0°。積の偏角は30°のままで π/2 にならない。
2. j
❌ 偏角90°。積の偏角は120°となり過大。
❌ 偏角90°。積の偏角は120°となり過大。
3. 1+j
❌ 偏角45°。積の偏角は75°で π/2 に届かない。
❌ 偏角45°。積の偏角は75°で π/2 に届かない。
4. 1+√3j(偏角60°)
✅ 正しい。60°+30°=90°=π/2。目的の偏角となる。
✅ 正しい。60°+30°=90°=π/2。目的の偏角となる。
5. √3+j(偏角30°)
❌ 積の偏角は60°で π/2 にならない。
❌ 積の偏角は60°で π/2 にならない。
【試験対策ポイント】
複素数の極形式 z=r(cosθ+jsinθ):積は「絶対値は積・偏角は和」、商は「絶対値は商・偏角は差」。
| 複素数 | 偏角 |
|---|---|
| 1 | 0° |
| √3+j | 30° |
| 1+j | 45° |
| 1+√3j | 60° |
| j | 90° |
交流回路のインピーダンス計算でも極形式(大きさと位相)が基本となる。
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