第33回 臨床工学技士国家試験 午後 第54問

出力電圧はVo＝Vs·RL/(RL＋Rs)。RL=10ΩでVo=1.2V、RL=20ΩでVo=1.6Vの2式を連立して解くと、Rs＝10Ω、Vs＝2.4Vが得られる。よって3番。

【各選択肢の解説】

計算：
・1.2＝Vs×10/(10＋Rs) → 10Vs＝12＋1.2Rs
・1.6＝Vs×20/(20＋Rs) → 20Vs＝32＋1.6Rs
上式を2倍して差をとると 0.8Rs＝8 → Rs＝10Ω、代入してVs＝2.4V。

1．Vs＝2.4V、Rs＝30Ω
❌ 誤り。Rsが合わない。

2．Vs＝2.4V、Rs＝20Ω
❌ 誤り。Rsが合わない。

3．Vs＝2.4V、Rs＝10Ω
✅ 正しい。連立方程式の解と一致。

4．Vs＝1.6V、Rs＝20Ω
❌ 誤り。両式を満たさない。

5．Vs＝1.6V、Rs＝10Ω
❌ 誤り。Vsが合わない。

【試験対策ポイント】

電池の等価回路＝起電力Vs＋内部抵抗Rs。端子電圧 Vo＝Vs−I·Rs＝Vs·RL/(RL＋Rs)。負荷を変えた2点の測定から連立で内部抵抗を求める典型問題。負荷が重い（RL小）ほど端子電圧が下がる。