第34回 臨床工学技士国家試験 午後 第49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49問(電気工学)の正答は 2 です。RC回路の放電では電圧は V(t)=V₀·e^(−t/τ)(τ=RC)に従う。
問題
コンデンサを10 V に充電した後、100 X の抵抗で放電した場合のコンデ ンサにかかる電圧の経時変化を図の片対数グラフに示す。 コンデンサの静電容量[F]はどれか。 時間[s] 電圧[V]
- 1. 0.02
- 2. 0.04 ✓
- 3. 0.1
- 4. 0.2
- 5. 0.4
正答:2番
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解説
■ 正答:2番 — 0.04
RC回路の放電では電圧は V(t)=V₀·e^(−t/τ)(τ=RC)に従う。縦軸を対数目盛にした片対数グラフでは直線になり、その傾きから時定数τが読み取れる。グラフからτ=4 sと読めるので、C=τ/R=4/100=0.04 F。したがって選択肢2。
【各選択肢の解説】
1. 0.02 ❌ 誤り。τ=2 sに相当。
2. 0.04 ✅ 正しい。τ=RC=4 s、C=4/100=0.04 F。→これが正答。
3. 0.1 ❌ 誤り。
4. 0.2 ❌ 誤り。
5. 0.4 ❌ 誤り。
【試験対策ポイント】
RC放電:V=V₀e^(−t/RC)。時定数τ=RCで電圧は初期値の約37%(1/e)に低下。片対数グラフでは直線となり傾き=−1/τ。C=τ/Rで静電容量を逆算。
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