第38回 臨床工学技士国家試験 午後 第54問
電子工学第38回午後
第38回 臨床工学技士国家試験 午後 第54問(電子工学)の正答は 3 です。図の読み:1 kΩを通った先にツェナーダイオードが出力と並列に入り、カソード(棒の側)が上=Vo側。
問題
ツェナー電圧 3 V のツェナーダイオードを含む図の回路の V_i と V_o の関係を示すグラフはどれか。
ただし、ツェナーダイオードの特性は理想とする。
- 1. 図のグラフ1
- 2. 図のグラフ2
- 3. 図のグラフ3 ✓
- 4. 図のグラフ4
- 5. 図のグラフ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 60.9%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:3番 — 図のグラフ3
図の読み:1 kΩを通った先にツェナーダイオードが出力と並列に入り、カソード(棒の側)が上=Vo側。Viが正なら逆方向の電圧がかかる。Viが3 V未満では降伏せず電流が流れないのでVo=Vi、3 V以上では降伏してVoは3 Vに保たれる。原点から傾き1で上がり3 Vで水平になるのはグラフ3。
【各選択肢の解説】
回路の動作(理想特性)
・0≦Vi<3 V:ツェナーは逆方向で降伏しない=電流0、1 kΩの電圧降下0 → Vo=Vi
・Vi≧3 V:降伏してVo=3 V。余った電圧(Vi−3)は1 kΩにかかる
1. 図のグラフ1
❌ 誤り。3 V未満でVo=0になっている。電流が流れないので抵抗で電圧は落ちず、正しくはVo=Viで傾き1で上がる。
❌ 誤り。3 V未満でVo=0になっている。電流が流れないので抵抗で電圧は落ちず、正しくはVo=Viで傾き1で上がる。
2. 図のグラフ2
❌ 誤り。3 V以上でVoが下がっている。正しくは降伏後もVoは3 Vで一定。
❌ 誤り。3 V以上でVoが下がっている。正しくは降伏後もVoは3 Vで一定。
3. 図のグラフ3
✅ 正しい(=正答)。3 V未満はVo=Vi、3 V以上は3 Vで一定(定電圧・リミッタ動作)。
✅ 正しい(=正答)。3 V未満はVo=Vi、3 V以上は3 Vで一定(定電圧・リミッタ動作)。
4. 図のグラフ4
❌ 誤り。3 V未満で3 V一定、3 V以上で上昇と、動作が逆になっている。正しくは3 Vまで上がり、その後3 Vで一定。
❌ 誤り。3 V未満で3 V一定、3 V以上で上昇と、動作が逆になっている。正しくは3 Vまで上がり、その後3 Vで一定。
5. 図のグラフ5
❌ 誤り。3 V以上でVo=0になっている。ツェナーは降伏しても両端に3 Vを保つので、正しくはVo=3 V。
❌ 誤り。3 V以上でVo=0になっている。ツェナーは降伏しても両端に3 Vを保つので、正しくはVo=3 V。
【試験対策ポイント】
- ツェナーダイオードは逆方向に使い、降伏電圧(ツェナー電圧)で両端の電圧を一定に保つ
- 記号の向きを先に確かめる:カソードが+側なら逆方向=ツェナー電圧で頭打ち。順方向なら約0.6〜0.7 Vで頭打ち
- 直列抵抗は電流制限用。降伏前は電流0なので電圧を落とさない
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