図は発電機の簡易モデルである。図のように、巻き数1 で面積S［m²］のコイルが一様な磁束密度B［Wb/m²］の中で、一定の角速度ω［rad/s］で反時計回りに回転している。コイルの端子に誘導される電圧を表す式はどれか。ただし、t = 0 とした時点で、コイル面は磁束に平行の状態であったとする。 1. BS sin（ωt） 2. BS cos（ωt） 3. BSω sin（ωt） 4. BSω cos（ωt） 5. BSω² cos（ωt）

Q: 第39回 臨床工学技士国家試験 午後 第50問（電気工学）の正答は？

第39回 臨床工学技士国家試験 午後 第50問（電気工学）の正答は 4 です。コイルを貫く磁束は、コイル面と磁束のなす角で決まる。

Q: 第39回 臨床工学技士国家試験 午後 第50問（電気工学）の正答率は？

第39回 臨床工学技士国家試験 午後 第50問（電気工学）の初回正答率は41.7%です（MEカコモン利用者24人の初回解答・2026年10月21日時点、同一利用者の再挑戦は除外）。母数が少ないため参考値です。

Question

図は発電機の簡易モデルである。図のように、巻き数1 で面積S［m²］のコイルが一様な磁束密度B［Wb/m²］の中で、一定の角速度ω［rad/s］で反時計回りに回転している。コイルの端子に誘導される電圧を表す式はどれか。 ただし、t = 0 とした時点で、コイル面は磁束に平行の状態であったとする。 1. BS sin（ωt） 2. BS cos（ωt） 3. BSω sin（ωt） 4. BSω cos（ωt） 5. BSω² cos（ωt）

Accepted Answer

正答: 4番。■ 正答：4番 — BSω cos（ωt） コイルを貫く磁束は、コイル面と磁束のなす角で決まる。t＝0でコイル面が磁束に平行＝貫く磁束は0から始まり、角度ωtだけ回ると Φ＝BS sin(ωt)。誘導起電力はファラデーの法則 e＝−dΦ/dt（巻き数1）で、 e＝−d/dt{BS sin(ωt)}＝−BSω cos(ωt) 大きさはBSω cos(ωt)（符号は電圧の向きの取り方で決まる）。t＝0は磁束0だが変化が最も速いので、起電力は最大になる。 【各選択肢の解説】 1. BS sin（ωt） ❌ 誤り。これはコイルを貫く磁束Φそのもの。正しくは、起電力は磁束を時間で微分したもので、ωが掛かりcos形のBSω cos(ωt)。 2. BS cos（ωt） ❌ 誤り。ωが掛かっておらず、BSは磁束［Wb］の次元で電圧［V］にならない。正しくはBSω cos(ωt)。 3. BSω sin（ωt） ❌ 誤り。t＝0で起電力0になる形で、t＝0にコイル面が磁束に垂直（磁束最大）の場合の式。正しくは、平行から始まるのでt＝0で起電力最大のBSω cos(ωt)。 4. BSω cos（ωt） ✅ 正しい。Φ＝BS sin(ωt)を微分するとωが1つ掛かりcosになる。t＝0で最大値BSωをとり、初期条件と合う。 5. BSω² cos（ωt） ❌ 誤り。1回の微分で掛かるωは1つ。ω²は2回微分したときの係数。正しくはBSω cos(ωt)。 【試験対策ポイント】  t＝0のコイル面 磁束Φ 起電力e   --- --- ---   磁束に平行 0（BS sin ωt） 最大（BSω cos ωt）   磁束に垂直 最大（BS cos ωt） 0（BSω sin ωt）  - 起電力の最大値＝NBSω（巻き数・磁束密度・面積・角速度に比例）。

Answer

1. BS sin（ωt）

Answer

2. BS cos（ωt）

Answer

3. BSω sin（ωt）

Answer

4. BSω cos（ωt）

Answer

5. BSω² cos（ωt）

t＝0のコイル面	磁束Φ	起電力e
磁束に平行	0（BS sin ωt）	最大（BSω cos ωt）
磁束に垂直	最大（BS cos ωt）	0（BSω sin ωt）

第39回 臨床工学技士国家試験 午後 第50問

第39回臨床工学技士国家試験午後第50問