第38回 臨床工学技士国家試験 午後 第49問
電気工学第38回午後
第38回 臨床工学技士国家試験 午後 第49問(電気工学)の正答は 4 です。図から最大値Vm=100 V、周期T=2.0 ms(0から2.0 msで1周期)を読む。
問題
図は、交流電源の起電力の時間的変化である。この電源に0.1 μF のキャパシタを接続したとき、流れる電流の最大値[mA]に最も近いのはどれか。
- 1. 4
- 2. 8
- 3. 16
- 4. 31 ✓
- 5. 62
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 30.4%参考値
23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 — 31
図から最大値Vm=100 V、周期T=2.0 ms(0から2.0 msで1周期)を読む。キャパシタだけの回路では電流の最大値はIm=Vm/Xc=2πfC·Vm。
【各選択肢の解説】
途中式:
f = 1/T = 1/(2.0×10⁻³ s) = 500 Hz
Xc = 1/(2πfC) = 1/(2π × 500 × 0.1×10⁻⁶) ≒ 3.18×10³ Ω
Im = Vm/Xc = 100 ÷ 3.18×10³ ≒ 3.14×10⁻² A ≒ 31 mA
1. 4
❌ 誤り。正しくは約31 mA。
❌ 誤り。正しくは約31 mA。
2. 8
❌ 誤り。正しくは約31 mA。
❌ 誤り。正しくは約31 mA。
3. 16
❌ 誤り。正しくは約31 mA。周波数を250 Hz(周期4 ms)と読むとこの値になるが、図の周期は2.0 msである。
❌ 誤り。正しくは約31 mA。周波数を250 Hz(周期4 ms)と読むとこの値になるが、図の周期は2.0 msである。
4. 31
✅ 正しい。2π × 500 × 0.1×10⁻⁶ × 100 ≒ 0.0314 A ≒ 31 mA。
✅ 正しい。2π × 500 × 0.1×10⁻⁶ × 100 ≒ 0.0314 A ≒ 31 mA。
5. 62
❌ 誤り。周期を1.0 ms(f=1000 Hz)と読み違えると約63 mAになる。正しくは周期2.0 msで約31 mA。
❌ 誤り。周期を1.0 ms(f=1000 Hz)と読み違えると約63 mAになる。正しくは周期2.0 msで約31 mA。
【試験対策ポイント】
- 容量性リアクタンス Xc=1/(2πfC):周波数が高いほど小さく、電流が流れやすい
- 図からは最大値と周期を読む。周期は「0に戻る点」でなく「同じ形がくり返すまで」(0→2.0 ms)
- キャパシタの電流は電圧より90°進む。問われているのは最大値なので実効値(Vm/√2)に直さない
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