第33回 臨床工学技士国家試験 午後 第49問
電気工学第33回午後
第33回 臨床工学技士国家試験 午後 第49問（電気工学）の正答は 5 です。図の読み方：Cが上、Rが下の直列回路で、vCはCの両端、vRはRの両端。
問題
図のようなCR 直列回路に連続した方形波を入力させたときについて正しいのはどれか。
- 1. 抵抗の両端電圧vR は積分波形を示す。
- 2. 回路の時定数は0.47 μs である。
- 3. パルス幅に対して時定数は十分小さい。
- 4. vi ≒ R・i と表すことができる。
- 5. キャパシタの両端電圧vC の波形はほぼ三角波となる。 ✓
正答：5番
次の問題から答えを隠して1問ずつ出題。答えはアプリの学習記録に残ります（登録不要） — 弱点分析・成績グラフはアプリで
スポンサーリンク（広告）
解説
■ 正答：5番 — キャパシタの両端電圧vCの波形はほぼ三角波となる。
図の読み方：Cが上、Rが下の直列回路で、vCはCの両端、vRはRの両端。入力はパルス幅50 µs・休止50 µsの方形波。
途中式：時定数 τ＝RC＝10 Ω×4.7 μF＝47 µs。パルス幅50 µsとほぼ同じなので、Cは1パルスの間に充電しきらず、入力が切り替わるたびに充電と放電を折り返す。定常状態では1回の充電で残りの約65％（1－e^(－50/47)≒0.65）しか進まず、vCは入力の高さの約26％〜74％の間を指数曲線で上下する＝ほぼ三角波。
【各選択肢の解説】
1. 抵抗の両端電圧vRは積分波形を示す。
❌ 誤り。vRは電流に比例し、入力の変わり目で大きく跳ねてから減衰する。正しくは、vRは微分波形側で、積分波形（三角波状）になるのはvC。
❌ 誤り。vRは電流に比例し、入力の変わり目で大きく跳ねてから減衰する。正しくは、vRは微分波形側で、積分波形（三角波状）になるのはvC。
2. 回路の時定数は0.47 μsである。
❌ 誤り。単位の取り違え。正しくは τ＝10 Ω×4.7×10⁻⁶ F＝4.7×10⁻⁵ s＝47 µs。
❌ 誤り。単位の取り違え。正しくは τ＝10 Ω×4.7×10⁻⁶ F＝4.7×10⁻⁵ s＝47 µs。
3. パルス幅に対して時定数は十分小さい。
❌ 誤り。正しくは τ≒47 µsはパルス幅50 µsとほぼ同じ大きさ。十分小さければvCはほぼ方形波に追従する。
❌ 誤り。正しくは τ≒47 µsはパルス幅50 µsとほぼ同じ大きさ。十分小さければvCはほぼ方形波に追従する。
4. vi≒R・iと表すことができる。
❌ 誤り。vi＝R・i＋vCで、vCは入力の約26〜74％の大きさがあり無視できない。正しくは vi＝R・i＋vC のまま扱う（vi≒R・iとみなせるのはτがパルス幅よりずっと大きいとき）。
❌ 誤り。vi＝R・i＋vCで、vCは入力の約26〜74％の大きさがあり無視できない。正しくは vi＝R・i＋vC のまま扱う（vi≒R・iとみなせるのはτがパルス幅よりずっと大きいとき）。
5. キャパシタの両端電圧vCの波形はほぼ三角波となる。
✅ 正しい（＝正答）。充電しきる前に放電、放電しきる前に充電を繰り返すので、山と谷が折り返す三角波に近い形になる。
✅ 正しい（＝正答）。充電しきる前に放電、放電しきる前に充電を繰り返すので、山と谷が折り返す三角波に近い形になる。
【試験対策ポイント】
| τとパルス幅 | vC | vR |
|---|---|---|
| τ≪パルス幅 | ほぼ方形波 | 鋭い微分パルス |
| τ≳パルス幅 | 三角波状（積分） | 方形波に近づく |
τ＝RCは単位をSIに直して計算（μF＝10⁻⁶ F）。
📗 MEカコモンの学習教材
この問題でつまずいた範囲は、ME国試ノート「医用電気電子工学」でまとめて復習できます。電気・電子・情報処理・システム工学の公式と頻出ポイントを1本に集約。計算問題の解き筋も整理。赤シート・覚えたチェック・印刷に対応。
▶ 「医用電気電子工学」第1章を開く（買い切り850円）全科目セット 850円・買い切り ／ 9分野・全33章。医学概論は無料で読めます。
スポンサーリンク（広告）
＼ この1問で終わりにしない ／
臨床工学技士の過去問、ぜんぶ無料で解ける
- 📚9年分・1,620問をスマホでそのまま演習
- 🎯間違えた問題だけ自動でピックアップして復習
- 📈正答率と苦手な科目をグラフで可視化
登録30秒・ずっと無料
関連
スポンサーリンク（広告）