第33回 臨床工学技士国家試験 午前 第51問
電気工学第33回午前
第33回 臨床工学技士国家試験 午前 第51問(電気工学)の正答は 2 です。波形Aは正弦波で実効値70.7V→波高値100V。
問題
表は、正弦波交流波形A とその整流波形B、C について、それぞれの平均 値[V]および実効値[V]を示している。表中の空白箇所(ア)および(イ)に記 入する値として、正しい組合せはどれか。 波形 平均値[V]実効値[V] 波形A 電圧[V] 70.7 波形B 電圧[V] (ア) 50.0 0.01 波形C 0.02 0.03 時間[s] 電圧[V] 0.04 0.05 63.7 (イ) (ア) (イ)
- 1. 31.8 60.4
- 2. 31.8 70.7 ✓
- 3. 45.0 50.0
- 4. 45.0 60.4
- 5. 45.0 70.7
正答:2番
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解説
■ 正答:2番 — (ア)31.8、(イ)70.7
波形Aは正弦波で実効値70.7V→波高値100V。波形Bは半波整流(実効値=波高値/2=50.0)で平均値=波高値/π=100/π≒31.8(ア)。波形Cは全波整流(平均値=2×波高値/π=63.7)で実効値=波高値/√2=70.7(イ)。よって2番。
【各選択肢の解説】
・波形A(正弦波):実効値70.7V=波高値/√2 → 波高値Vm=100V。
・波形B(半波整流):実効値=Vm/2=50.0V(表と一致)。
平均値(ア)=Vm/π=100/π≒31.8V。
・波形C(全波整流):平均値=2Vm/π=200/π≒63.7V(表と一致)。
実効値(イ)=Vm/√2≒70.7V(全波整流は正弦波と同じ実効値)。
したがって(ア)31.8、(イ)70.7 → 2番が正答。
【試験対策ポイント】
波高値Vmに対する平均値・実効値:
| 波形 | 平均値 | 実効値 |
|---|---|---|
| 全波整流 | 2Vm/π(≒0.637Vm) | Vm/√2(≒0.707Vm) |
| 半波整流 | Vm/π(≒0.318Vm) | Vm/2(0.5Vm) |
√2≒1.414、2/π≒0.637、1/π≒0.318 を暗記しておく。
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