第37回 臨床工学技士国家試験 午前 第50問
電気工学第37回午前
第37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。正弦波は最大値＝実効値×√2。
問題
100 Ω の抵抗に周波数60 Hz、実効値 √2 A の正弦波電流を流した。
正しいのはどれか。
- 1. 141 W の電力が消費される。
- 2. 正弦波電流の振幅は1 A である。
- 3. 正弦波電流の周期は20 ms である。
- 4. 抵抗両端の電圧の最大値は200 V である。 ✓
- 5. 正弦波電流と抵抗両端電圧の位相はπ/2 rad ずれる。
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 42.9%参考値
21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 — 抵抗両端の電圧の最大値は200 V である。
正弦波は最大値＝実効値×√2。電力の計算には実効値を使い、純抵抗では電圧と電流は同相。
計算
- 電流の実効値 I＝√2 A、最大値＝√2×√2＝2 A
- 電圧の実効値 V＝IR＝√2×100≒141 V、最大値＝141×√2＝200 V（＝2 A×100 Ω）
- 電力 P＝I²R＝(√2)²×100＝200 W
- 周期 T＝1/60 s≒16.7 ms
【各選択肢の解説】
1. 141 W の電力が消費される。
❌ 誤り。141は電圧の実効値[V]の数値。正しくは P＝I²R＝2×100＝200 W。
❌ 誤り。141は電圧の実効値[V]の数値。正しくは P＝I²R＝2×100＝200 W。
2. 正弦波電流の振幅は1 A である。
❌ 誤り。実効値を√2で割った値。正しくは振幅（最大値）＝√2×√2＝2 A。
❌ 誤り。実効値を√2で割った値。正しくは振幅（最大値）＝√2×√2＝2 A。
3. 正弦波電流の周期は20 ms である。
❌ 誤り。20 msは50 Hzの周期。正しくは60 Hzでは 1/60 s≒16.7 ms。
❌ 誤り。20 msは50 Hzの周期。正しくは60 Hzでは 1/60 s≒16.7 ms。
4. 抵抗両端の電圧の最大値は200 V である。
✅ 正しい。電流の最大値2 Aに抵抗100 Ωをかけて200 V（実効値141 V×√2でも同じ）。
✅ 正しい。電流の最大値2 Aに抵抗100 Ωをかけて200 V（実効値141 V×√2でも同じ）。
5. 正弦波電流と抵抗両端電圧の位相はπ/2 rad ずれる。
❌ 誤り。π/2のずれはコイル・コンデンサの場合。正しくは抵抗では電流と電圧は同相（位相差0）。
❌ 誤り。π/2のずれはコイル・コンデンサの場合。正しくは抵抗では電流と電圧は同相（位相差0）。
【試験対策ポイント】
| 素子 | 電流と電圧の位相 |
|---|---|
| 抵抗 | 同相 |
| コイル | 電流が電圧よりπ/2遅れる |
| コンデンサ | 電流が電圧よりπ/2進む |
- 最大値＝実効値×√2、平均電力は実効値で P＝I²R＝V²/R
- 50 Hz→20 ms、60 Hz→約16.7 ms
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