MEカコモン臨床工学技士国家試験 過去問・解説

第37回 臨床工学技士国家試験 午後 第51問

電子工学第37回午後

第37回 臨床工学技士国家試験 午後 第51問(電子工学)の正答は 3 です。+入力の電位を分圧で決め、そこに非反転増幅器の利得を掛ける。

問題
図の回路についてV_o[V]はどれか。 ただし、A は理想演算増幅器とする。
第37回午後第51問 図
  1. 1. 1
  2. 2. 2
  3. 3. 3 ✓
  4. 4. 4
  5. 5. 5

正答:3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

20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:3番 — 3

+入力の電位を分圧で決め、そこに非反転増幅器の利得を掛ける。+端子の電位は1 V、利得は1+20/10=3なので Vo=3 V。


【図の読み方と計算】

  • 2 Vの電池を1 kΩと1 kΩで分圧し、その中点が+入力につながる。理想演算増幅器の入力には電流が流れ込まないので、分圧はそのまま成り立つ
V₊=2 V×1 kΩ/(1 kΩ+1 kΩ)=1 V
  • 出力から20 kΩを通って−入力へ戻り、−入力は10 kΩで接地=非反転増幅器
利得=1+Rf/Ri=1+20 kΩ/10 kΩ=3
  • イマジナリショートで V₋=V₊=1 V。10 kΩに流れる電流=1 V/10 kΩ=0.1 mA が20 kΩにも流れるので
Vo=1 V+0.1 mA×20 kΩ=1+2=3 V


【各選択肢の解説】

1. 1
❌ 誤り。+入力の電位(1 V)そのもので、利得を掛けていない。正しくは Vo=1 V×3=3 V。
2. 2
❌ 誤り。分圧前の電池電圧2 V、または1 Vに反転増幅の比Rf/Ri=2だけを掛けた値。正しくは非反転の利得1+Rf/Ri=3を掛けて3 V。
3. 3
✅ 正しい。V₊=1 V に非反転増幅の利得3を掛けた値で、10 kΩと20 kΩに同じ電流が流れることからも確かめられる。
4. 4
❌ 誤り。正しくは Vo=3 V。
5. 5
❌ 誤り。正しくは Vo=3 V。

【試験対策ポイント】

  • 非反転増幅:Vo=(1+Rf/Ri)×V₊(符号は反転しない)
  • 反転増幅:Vo=−(Rf/Ri)×Vi
  • 入力に分圧回路があるときは、先に+端子の電位を決めてから利得を掛ける
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