第39回 臨床工学技士国家試験 午前 第47問
電気工学第39回午前
第39回 臨床工学技士国家試験 午前 第47問(電気工学)の正答は 4 です。ローレンツ力は F = qvB sinθ で、電荷 q・速さ v・磁束密度 B に比例する。
問題
正しいのはどれか。
- 1. 直線状の導線を流れる電流がつくる磁界の強さは導線からの距離の2 乗に反比例する。
- 2. 直線状の導線を流れる電流の周りには、これを中心とする放射状の磁界が発生する。
- 3. 2 本の平行導線に逆方向に電流が流れていると両者の間に引力が働く。
- 4. ローレンツ力の大きさは磁界中を運動する電荷の大きさに比例する。 ✓
- 5. 円形コイルに電流を流すとコイルと同心円状に磁界が発生する。
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 30.2%難問
43人の初回解答から算出(2026年10月21日時点)
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 — ローレンツ力の大きさは磁界中を運動する電荷の大きさに比例する。
ローレンツ力は F = qvB sinθ で、電荷 q・速さ v・磁束密度 B に比例する。ほかの選択肢は、直線電流の磁界の形・距離依存、平行電流の力の向き、円形コイルの磁界の形を取り違えている。
【各選択肢の解説】
1. 直線状の導線を流れる電流がつくる磁界の強さは導線からの距離の2 乗に反比例する。
❌ 誤り。2乗ではない。正しくは、H = I/(2πr) で距離 r の1乗に反比例する。
❌ 誤り。2乗ではない。正しくは、H = I/(2πr) で距離 r の1乗に反比例する。
2. 直線状の導線を流れる電流の周りには、これを中心とする放射状の磁界が発生する。
❌ 誤り。磁力線は導線から外へ放射状には出ない。正しくは、導線を中心とする同心円状の磁界で、向きは右ねじの法則で決まる。
❌ 誤り。磁力線は導線から外へ放射状には出ない。正しくは、導線を中心とする同心円状の磁界で、向きは右ねじの法則で決まる。
3. 2 本の平行導線に逆方向に電流が流れていると両者の間に引力が働く。
❌ 誤り。向きが逆である。正しくは、逆方向の電流では反発力(斥力)、同方向の電流では引力が働く。
❌ 誤り。向きが逆である。正しくは、逆方向の電流では反発力(斥力)、同方向の電流では引力が働く。
4. ローレンツ力の大きさは磁界中を運動する電荷の大きさに比例する。
✅ 正しい。F = qvB sinθ なので、電荷 q が2倍になれば力も2倍になる。向きはフレミングの左手の法則で決まる。
✅ 正しい。F = qvB sinθ なので、電荷 q が2倍になれば力も2倍になる。向きはフレミングの左手の法則で決まる。
5. 円形コイルに電流を流すとコイルと同心円状に磁界が発生する。
❌ 誤り。コイルと同心円状(コイル面内の円)にはならない。正しくは、導線の各部のまわりに磁界ができ、コイルの中心ではコイル面に垂直な向きの磁界になる。
❌ 誤り。コイルと同心円状(コイル面内の円)にはならない。正しくは、導線の各部のまわりに磁界ができ、コイルの中心ではコイル面に垂直な向きの磁界になる。
【試験対策ポイント】
| 場面 | 磁界・力 |
|---|---|
| 直線電流 | 同心円状、H = I/(2πr) |
| 円形コイルの中心 | コイル面に垂直、H = I/(2r)(半径 r) |
| 平行電流 | 同方向=引力、逆方向=斥力 |
| ローレンツ力 | F = qvB sinθ |
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