MEカコモン臨床工学技士国家試験 過去問・解説

第34回 臨床工学技士国家試験 午後 第53問

電子工学第34回午後

第34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。非反転入力にV_i、反転入力側は1 kΩを通して1 Vの電池につながり、2 kΩで帰還している。

問題
図の回路においてV_i に3 V を入力したときのV_o[V]はどれか。 ただし、A は理想演算増幅器とする。
第34回午後第53問 図
  1. 1. 1
  2. 2. 3
  3. 3. 5
  4. 4. 7 ✓
  5. 5. 9

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 25%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 — 7

非反転入力にV_i、反転入力側は1 kΩを通して1 Vの電池につながり、2 kΩで帰還している。仮想短絡でV₋=V_i=3 Vとし、1 kΩと2 kΩに同じ電流が流れることから求める。


【各選択肢の解説】

計算:
① 仮想短絡:V₋=V₊=V_i=3 V
② 1 kΩに流れる電流(反転入力の節点→電池):(3-1) V÷1 kΩ=2 mA
③ 入力電流0なので、同じ2 mAが出力→2 kΩ→節点の向きに流れる
④ V_o=3 V+2 mA×2 kΩ=3+4=7 V
(式でまとめると V_o=(1+2/1)×3-(2/1)×1=9-2=7 V)

1. 1
❌ 誤り。正しくはV_o=7 V。
2. 3
❌ 誤り。V_iそのもので、増幅を考えていない値。正しくは7 V。
3. 5
❌ 誤り。正しくは7 V。
4. 7
✅ 正しい(=正答)。非反転増幅の利得3でV_iが9 Vになり、反転側の1 Vが利得-2で-2 V加わるので7 V。
5. 9
❌ 誤り。電池1 Vを0 V(接地)とみなした値=(1+2/1)×3。正しくは電池の分-2 Vを引いて7 V。

【試験対策ポイント】

  • 非反転増幅の利得=1+R_f/R₁(ここでは3)
  • 反転側に基準電圧V_refがあれば、その分は利得-R_f/R₁で加わる:V_o=(1+R_f/R₁)V_i-(R_f/R₁)V_ref
  • 迷ったら「仮想短絡で節点電圧を決める→抵抗の電流→出力電圧」の順で解く
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それでも誤りが残ることがあります。「おかしいな」と思ったらお問い合わせから気軽に教えてください。確認のうえ修正し、皆さんと一緒に解説を育てていきます。

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