第35回 臨床工学技士国家試験 午前 第50問
電気工学第35回午前
第35回 臨床工学技士国家試験 午前 第50問(電気工学)の正答は 5 です。R=10kΩ、C=0.1μFのRC回路。
問題
図の回路について誤っているのはどれか。 10 kX 0.1 nF 出力 入力
a.時定数は1 ms である。
b.遮断周波数は約160 Hz である。
c.遮断周波数より十分に高い周波数では積分回路として動作する。
d.遮断周波数で出力電圧は入力電圧の1/2 に減衰する。
e.入出力電圧の位相差は周波数によらず一定である。
- 1. a、b
- 2. a、e
- 3. b、c
- 4. c、d
- 5. d、e ✓
正答:5番
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解説
■ 正答:5番 — d、e
R=10kΩ、C=0.1μFのRC回路。遮断周波数では出力は入力の1/√2(0.707倍、-3dB)に減衰し、入出力の位相差は周波数で変化する。よって誤っている記述はd・eで、その組合せは5番。
【各選択肢の解説】
a. 時定数は1msである。
✅ 正しい。τ=RC=10kΩ×0.1μF=1ms。
✅ 正しい。τ=RC=10kΩ×0.1μF=1ms。
b. 遮断周波数は約160Hzである。
✅ 正しい。fc=1/(2πRC)=1/(2π×1ms)≈159Hz。
✅ 正しい。fc=1/(2πRC)=1/(2π×1ms)≈159Hz。
c. 遮断周波数より十分に高い周波数では積分回路として動作する。
✅ 正しい。高域では出力がコンデンサに現れ積分動作(ローパス)となる。
✅ 正しい。高域では出力がコンデンサに現れ積分動作(ローパス)となる。
d. 遮断周波数で出力電圧は入力電圧の1/2に減衰する。
❌ 誤り。遮断周波数では1/√2(約0.707倍、-3dB)に減衰する。
❌ 誤り。遮断周波数では1/√2(約0.707倍、-3dB)に減衰する。
e. 入出力電圧の位相差は周波数によらず一定である。
❌ 誤り。位相差は周波数依存(0〜-90°の間で変化)。
❌ 誤り。位相差は周波数依存(0〜-90°の間で変化)。
よって誤っている記述はd・e → その組合せは5番が正答。
【試験対策ポイント】
一次RCローパス:fc=1/(2πRC)、遮断周波数で-3dB(0.707倍)・位相-45°。fcより高域は-20dB/decで減衰し積分回路として動作。時定数τ=RC。
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