第36回 臨床工学技士国家試験 午前 第50問
電気工学第36回午前
第36回 臨床工学技士国家試験 午前 第50問(電気工学)の正答は 4 です。図は R・C・L が電源に並列につながった回路。
問題
図の回路が共振状態にあるとき正しいのはどれか。
- 1. R の抵抗値を2倍にすると、回路の全インピーダンスは4倍になる。
- 2. C の静電容量を2倍にすると、回路の全インピーダンスは1/2倍になる。
- 3. L のインダクタンスを2倍にすると、回路の全アドミタンスは1/4倍になる。
- 4. C の静電容量を4倍にすると、共振周波数は1/2倍になる。 ✓
- 5. R の抵抗値を4倍にすると、共振周波数は2倍になる。
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 64.3%参考値
14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 — C の静電容量を4倍にすると、共振周波数は1/2倍になる。
図は R・C・L が電源に並列につながった回路。共振周波数は f₀=1/(2π√(LC)) で L と C だけで決まり、C を4倍にすると √(LC) が2倍になって f₀ は1/2倍。共振時は C と L のサセプタンスが打ち消し合い、全アドミタンスは 1/R(最小)、全インピーダンスは R(最大)になる。
【各選択肢の解説】
1. R の抵抗値を2倍にすると、回路の全インピーダンスは4倍になる。
❌ 誤り。共振時の全インピーダンスは R そのもの。正しくは2倍になる。
❌ 誤り。共振時の全インピーダンスは R そのもの。正しくは2倍になる。
2. C の静電容量を2倍にすると、回路の全インピーダンスは1/2倍になる。
❌ 誤り。電源周波数が同じなら共振からずれ、サセプタンス ωC が残る(Y=1/R+jωC)。正しくは |Z|=1/√((1/R)²+(ωC)²)となり、R より小さくなるが一般に1/2倍ではない。
❌ 誤り。電源周波数が同じなら共振からずれ、サセプタンス ωC が残る(Y=1/R+jωC)。正しくは |Z|=1/√((1/R)²+(ωC)²)となり、R より小さくなるが一般に1/2倍ではない。
3. L のインダクタンスを2倍にすると、回路の全アドミタンスは1/4倍になる。
❌ 誤り。共振からずれると打ち消されないサセプタンスが加わる(Y=1/R+jωC/2)。正しくは全アドミタンスは 1/R より大きくなる。
❌ 誤り。共振からずれると打ち消されないサセプタンスが加わる(Y=1/R+jωC/2)。正しくは全アドミタンスは 1/R より大きくなる。
4. C の静電容量を4倍にすると、共振周波数は1/2倍になる。
✅ 正しい(=正答)。f₀∝1/√C なので、C×4 で f₀×1/2。
✅ 正しい(=正答)。f₀∝1/√C なので、C×4 で f₀×1/2。
5. R の抵抗値を4倍にすると、共振周波数は2倍になる。
❌ 誤り。正しくは共振周波数は L と C だけで決まり、R を変えても変わらない。
❌ 誤り。正しくは共振周波数は L と C だけで決まり、R を変えても変わらない。
【試験対策ポイント】
| 直列共振 | 並列共振 | |
|---|---|---|
| インピーダンス | 最小(=R) | 最大(=R) |
| 電源電流 | 最大 | 最小 |
| 共振周波数 | 1/(2π√(LC)) | 1/(2π√(LC)) |
- L または C を4倍 → f₀ は1/2倍
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