第34回 臨床工学技士国家試験 午後 第46問
電気工学第34回午後
第34回 臨床工学技士国家試験 午後 第46問（電気工学）の正答は 1 です。コイルに生じる誘導起電力は磁束の時間変化率（−N dΦ/dt）に比例する。
問題
N 巻きコイル（右巻き）をダイオードD、抵抗R からなる回路につなぎ （図1 ）、時間t とともに変化する一様な磁界中に置いた。図2 は、3 つの時間領域 ①、②、③におけるB の時間変化を表している。 図1 における電流I の有無について正しいのはどれか。 ただし、ダイオードは理想的とする。 磁束密度B R I D ① ② ③ t t 3 t 2 t 1 B B 0 図1 図2 ① ② ③
- 1. 電流あり 電流なし 電流なし ✓
- 2. 電流あり 電流なし 電流あり
- 3. 電流あり 電流あり 電流あり
- 4. 電流なし 電流あり 電流なし
- 5. 電流なし 電流なし 電流あり
正答：1番
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解説
■ 正答：1番 — 電流あり／電流なし／電流なし
コイルに生じる誘導起電力は磁束の時間変化率（−N dΦ/dt）に比例する。ダイオードは順方向のときだけ電流を流す。磁界Bが増加する領域①では順方向に誘導電流が流れ、Bが一定の領域②ではdB/dt=0で起電力ゼロ→電流なし、Bが減少する領域③では逆向きの起電力となりダイオードが阻止→電流なし。よって①あり・②なし・③なしで選択肢1。
【各選択肢の解説】
1. あり／なし／なし
✅ 正しい。①B増加で順方向通電、②B一定で起電力なし、③B減少は逆方向でダイオード阻止。→これが正答。
✅ 正しい。①B増加で順方向通電、②B一定で起電力なし、③B減少は逆方向でダイオード阻止。→これが正答。
2. あり／なし／あり
❌ 誤り。③（B減少）は逆方向でダイオードが阻止するため電流は流れない。
❌ 誤り。③（B減少）は逆方向でダイオードが阻止するため電流は流れない。
3. あり／あり／あり
❌ 誤り。②はdB/dt=0で電流ゼロ。
❌ 誤り。②はdB/dt=0で電流ゼロ。
4. なし／あり／なし
❌ 誤り。①のB増加時に順方向電流が流れる。
❌ 誤り。①のB増加時に順方向電流が流れる。
5. なし／なし／あり
❌ 誤り。①で電流あり、③で電流なし。
❌ 誤り。①で電流あり、③で電流なし。
【試験対策ポイント】
ファラデーの電磁誘導：e=−N dΦ/dt。起電力は磁束が「変化しているとき」だけ発生（一定なら0）。増加時と減少時で向きが反転（レンツの法則）。ダイオードは一方向のみ通電＝半波整流の考え方。
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