第33回 臨床工学技士国家試験 午後 第53問
電子工学第33回午後
第33回 臨床工学技士国家試験 午後 第53問(電子工学)の正答は 4 です。図1は0.6 Vまで電流が0で、そこから直線で立ち上がる。
問題
ダイオードの順方向における電流電圧特性を図1 に示す。このダイオードを図2 のような等価回路(V_F ≧ 0.6 V)に置き換えたときのV_d とr_d との組合せで正しいのはどれか。
- 1. V_d=1.0 V、r_d=250 Ω
- 2. V_d=1.0 V、r_d=100 Ω
- 3. V_d=0.6 V、r_d=250 Ω
- 4. V_d=0.6 V、r_d=100 Ω ✓
- 5. V_d=0.6 V、r_d=0 Ω
正答:4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 33.3%参考値
12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:4番 — V_d=0.6 V、r_d=100 Ω
図1は0.6 Vまで電流が0で、そこから直線で立ち上がる。立ち上がりの電圧がV_d、直線部の傾きの逆数(ΔV/ΔI)がr_dになる。
【各選択肢の解説】
図1の読み:
- V_F=0.6 Vまで I_F=0 → V_d=0.6 V
- 直線部:V_F=0.6 Vで0 mA、0.8 Vで2.0 mA(1.0 Vで4.0 mA)
- r_d=ΔV/ΔI=(0.8−0.6)V/(2.0−0)mA=0.2 V/0.002 A=100 Ω
1. V_d=1.0 V、r_d=250 Ω
❌ 誤り。1.0 Vでは既に約4 mA流れている。正しくはV_d=0.6 V、r_d=100 Ω。
❌ 誤り。1.0 Vでは既に約4 mA流れている。正しくはV_d=0.6 V、r_d=100 Ω。
2. V_d=1.0 V、r_d=100 Ω
❌ 誤り。r_dは合うがV_dが違う。正しくは電流が流れ始める0.6 VがV_d。
❌ 誤り。r_dは合うがV_dが違う。正しくは電流が流れ始める0.6 VがV_d。
3. V_d=0.6 V、r_d=250 Ω
❌ 誤り。V_dは合うがr_dが違う。250 Ωなら0.2 Vの増加で0.8 mAしか増えない。正しくは0.2 Vで2.0 mA増えるので100 Ω。
❌ 誤り。V_dは合うがr_dが違う。250 Ωなら0.2 Vの増加で0.8 mAしか増えない。正しくは0.2 Vで2.0 mA増えるので100 Ω。
4. V_d=0.6 V、r_d=100 Ω
✅ 正しい。立ち上がり0.6 V、直線部の傾き2.0 mA/0.2 Vの逆数が100 Ωである。
✅ 正しい。立ち上がり0.6 V、直線部の傾き2.0 mA/0.2 Vの逆数が100 Ωである。
5. V_d=0.6 V、r_d=0 Ω
❌ 誤り。r_d=0なら0.6 Vで電流が垂直に立ち上がる。正しくは図1の直線は傾いているので、有限の100 Ω。
❌ 誤り。r_d=0なら0.6 Vで電流が垂直に立ち上がる。正しくは図1の直線は傾いているので、有限の100 Ω。
【試験対策ポイント】
- 折れ線近似:V_d=電流が流れ始める電圧(横軸との交点)、r_d=直線部のΔV/ΔI
- グラフの縦軸が電流なので、傾き(ΔI/ΔV)の逆数が抵抗。mAをAに直して計算する
- 理想ダイオード=V_d=0・r_d=0
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