第39回 臨床工学技士国家試験 午前 第53問
電子工学第39回午前
第39回 臨床工学技士国家試験 午前 第53問(電子工学)の正答は 1 です。ホール素子は電流を流した半導体に磁界をかけると、電流と磁界の両方に垂直な向きに電圧が生じるホール効果を使う磁気センサである。
問題
誤っている組合せはどれか。
- 1. ホール素子 ― センサに加わった圧力を起電力として検出 ✓
- 2. ひずみゲージ ― 材料の変形を金属箔の抵抗変化で検出
- 3. SQUID ― 超伝導現象を利用して微弱な磁気を検出
- 4. 白金温度センサ ― 温度に対応する金属の抵抗変化で検出
- 5. タッチパネル ― 静電容量の変化で接触位置を検出
正答:1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 45.9%難問
37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:1番 — ホール素子 ― センサに加わった圧力を起電力として検出
ホール素子は電流を流した半導体に磁界をかけると、電流と磁界の両方に垂直な向きに電圧が生じるホール効果を使う磁気センサである。圧力を起電力に変えるのは圧電素子で、組合せが誤っている。
【各選択肢の解説】
1. ホール素子 ― センサに加わった圧力を起電力として検出
❌ 誤り(=正答)。ホール素子が検出するのは磁界である。正しくは、ホール素子は磁界(磁束密度)をホール電圧として検出し、圧力を起電力として検出するのは圧電素子。
❌ 誤り(=正答)。ホール素子が検出するのは磁界である。正しくは、ホール素子は磁界(磁束密度)をホール電圧として検出し、圧力を起電力として検出するのは圧電素子。
2. ひずみゲージ ― 材料の変形を金属箔の抵抗変化で検出
✅ 正しい。金属箔が伸びると細く長くなって抵抗が増え、縮むと減る。この抵抗変化から変形(ひずみ)を測る。
✅ 正しい。金属箔が伸びると細く長くなって抵抗が増え、縮むと減る。この抵抗変化から変形(ひずみ)を測る。
3. SQUID ― 超伝導現象を利用して微弱な磁気を検出
✅ 正しい。超伝導量子干渉素子で、心磁図・脳磁図のような極めて弱い磁界を測れる。
✅ 正しい。超伝導量子干渉素子で、心磁図・脳磁図のような極めて弱い磁界を測れる。
4. 白金温度センサ ― 温度に対応する金属の抵抗変化で検出
✅ 正しい。白金は温度が上がると抵抗がほぼ直線的に増えるので、抵抗値から温度を求める(測温抵抗体)。
✅ 正しい。白金は温度が上がると抵抗がほぼ直線的に増えるので、抵抗値から温度を求める(測温抵抗体)。
5. タッチパネル ― 静電容量の変化で接触位置を検出
✅ 正しい。指が触れると電極との間の静電容量が変わり、その変化した位置を検出する(静電容量方式)。
✅ 正しい。指が触れると電極との間の静電容量が変わり、その変化した位置を検出する(静電容量方式)。
【試験対策ポイント】
| センサ | 測るもの | 原理 |
|---|---|---|
| ホール素子 | 磁界 | ホール効果 |
| 圧電素子 | 圧力・振動 | 圧電効果(起電力) |
| ひずみゲージ | ひずみ | 抵抗変化 |
| SQUID | 微弱磁界 | 超伝導 |
| 白金測温抵抗体 | 温度 | 抵抗変化 |
| 熱電対 | 温度 | ゼーベック効果(起電力) |
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