理論

57問 • 1年前

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理論電界の状態を仮想的な線で表したものを電気力線という。この電気力線に関する記述として，誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 (1)　同じ向きの電気力線同士は反発し合う。 (2)　電気力線は負の電荷から出て，正の電荷へ入る。 (3)　電気力線は途中で分岐したり，他の電気力線と交差したりしない。 (4)　任意の点における電気力線の密度は，その点の電界の強さを表す。 (5)　任意の点における電界の向きは，電気力線の接線の向きと一致する。

理論磁束の向きが逆である時、◯である。その合成インダクタンスの公式は◯である。

差動接続, L=L1+L2-2M

理論磁束の向きが同じなら◯である。その合成インダクタンスの公式は◯である。

和動接続, L=L1+L2+2M

理論ヒステリシス曲線の縦軸は◯横軸は◯である。

磁束密度 B, 磁界の強さH

理論有効数字はゼロを除いた意味のある数字の事であり、一般的に有効数字◯ケタまでを表す。

理論磁界の強さ(エアギャップ)H=

φ/μμA

理論静電力F= 2つ

理論等加速度運動の公式移動距離X=

μ0t+1/2at^2

理論等加速度運動の公式速さν=

ν0+at

理論電荷の周りの電位V=◯/◯

Q/4πεr

理論静電エネルギーW=◯×◯

Q×V

理論 R1-17(a)

理論　R1-17(b)

理論 R1-18(a)

理論R1-18(b)

理論誤差率ε=

M-T/T

理論モーメントの定義式モーメントM=

F×r

理論磁力線の密度は何を表す？

磁界の大きさ

理論可変容量ダイオードには❶の電圧を加える事で静電容量が変化するダイオードである。可変容量ダイオードに❶を印加して電圧の大きさを大きくするほど空乏層の領域の幅は❷なる。幅が❷なるほど静電容量の値は❸になる。そのためこの特性を利用して可変容量ダイオードは❹などに用いられている。

❶逆方向, ❷広く, ❸小さく, ❹無線通信の同調回路

理論演算増幅器において+に入力電圧があれば❶ -に入力電圧があれば❷である。

❶ 非反転増幅回路, ❷ 反転増幅回路

理論コンデンサにおいて「直列接続かつ極板面積が等しければ電界Eは誘電率εに◯する」

反比例

理論電束とは、誘電率を考慮せず、電荷Qから仮想の線がQ本出ると考えたものであるため、電束=

理論磁束錯交数は◯で表される。

Nφ

理論瞬時値の初期位相が遅れていたら(2πft+◯φ)になる。

理論可変抵抗で消費される最大電力は◯の時である。

R(可変抵抗)=r(内部抵抗)

理論実効値 V [V] ，角周波数 ω [rad/s] の交流電圧源， R [Ω] の抵抗 R ，インダクタンス L [H] のコイル L ，静電容量 C [F] のコンデンサ C からなる共振回路に関する記述として，正しいものと誤りのものの組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 (a) 　 RLC 直列回路の共振状態において， L と C の端子間電圧の大きさはともに 0 である。 (b) 　 RLC 並列回路の共振状態において， L と C に電流は流れない。 (c) 　 RLC 直列回路の共振状態において交流電圧源を流れる電流は， RLC 並列回路の共振状態において交流電圧源を流れる電流と等しい。

a 誤り, b 誤り, c 正しい

理論半導体に関する記述として，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 (1)　ゲルマニウム（ Ge ）やインジウムリン（ InP ）は単元素の半導体であり，シリコン（ Si ）やガリウムヒ素（ GaAs ）は化合物半導体である。 (2)　半導体内でキャリヤの濃度が一様でない場合，拡散電流の大きさはそのキャリヤの濃度勾配にほぼ比例する。 (3)　真性半導体に不純物を加えるとキャリヤの濃度は変わるが，抵抗率は変化しない。 (4)　真性半導体に光を当てたり熱を加えたりしても電子や正孔は発生しない。 (5)　半導体に電界を加えると流れる電流はドリフト電流と呼ばれ，その大きさは電界の大きさに反比例する。

理論半導体に電界を加えると❶と呼ばれる電流が流れる。❶の大きさは電界の大きさに❷する。

❶ ドリフト電流, ❷ 比例

理論ローレンツ力F=

eνB

理論　R3-14

理論令和3年問17 電界の強さE=

電束密度D/誘電率ε

理論コンデンサにおいて並列接続であれば比誘電率が変化してもコンデンサにかかる電圧が変化しないため、誘電率に◯。

依存する

理論相互インダクタンスM=

k√L1×L2

理論電気に関する物理量の測定に用いる方法には各種あるが，指示計器のように測定量を指針の振れの大きさに変えて，その指示から測定量を知る方法を（ア）法という。これに比較して精密な測定を行う場合に用いられている（イ）法は，測定量と同種類で大きさを調整できる既知量を別に用意し，既知量を測定量に平衡させて，そのときの既知量の大きさから測定量を知る方法である。（イ）法を用いた測定器の例としては，（ウ）がある。

ア　偏位法, イ　零位法, ウ　ホイートストンブリッジ

理論　問18 a

理論　問18 b

理論　令和5年上期問13

理論　令和5年上期問18

理論リアクタンスのコンデンサ、は◯ インダクタンスのコイルは◯

❶C, ❷L

理論レーザダイオードはP形層、N形層と❶の3層構造からなる。レーザダイオードが放つ特定の均一な位相の光を❷という。

❶ 活性層, ❷ 誘導放出

理論　平成27年問12

理論ローレンツ力はフレミング◯の法則である。

左手

理論半導体に関する記述として，誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 (1)　極めて高い純度に精製されたシリコン ( Si ) の真性半導体に，価電子の数が3個の原子，例えばホウ素 ( B ) を加えるとp形半導体となる。 (2)　真性半導体に外部から熱を与えると，その抵抗率は温度の上昇とともに増加する。 (3)　 n 形半導体のキャリアは正孔より自由電子の方が多い。 (4)　不純物半導体の導電率は金属よりも小さいが，真性半導体よりも大きい。 (5)　真性半導体に外部から熱や光などのエネルギーを加えると電流が流れ，その向きは正孔の移動する向きと同じである。

理論 P形半導体のキャリアは❶の方が多い。 N形半導体のキャリアは❷の方が多い。

❶ 正孔, ❷ 自由電子

理論絶対誤差=

T-M

理論H28

❶ 1, ❷ 3

理論　H29-4

理論次の文章は，平行板コンデンサの電界に関する記述である。極板間距離 d0 [m] の平行板空気コンデンサの極板間電圧を一定とする。極板と同形同面積の固体誘電体(比誘電率εr＞1，厚さ d1 [m]＜d0 [m] )を極板と平行に挿入すると，空気ギャップの電界の強さは，固体誘電体を挿入する前の値と比べて（ア）。また，極板と同形同面積の導体(厚さ d2 [m]＜d0 [m] )を極板と平行に挿入すると，空気ギャップの電界の強さは，導体を挿入する前の値と比べて（イ）。ただし，コンデンサの端効果は無視できるものとする。

ア　強くなる, イ　強くなる

理論点磁荷における磁界の大きさ H=

m/4πμ0r^2

理論ヒステリシスループの面積は◯の大きさに比例している。

電流

理論次の文章は，太陽電池に関する記述である。太陽光のエネルギーを電気エネルギーに直接変換するものとして，半導体を用いた太陽電池がある。 p 形半導体と n 形半導体による pn 接合を用いているため，構造としては（ア）と同じである。太陽電池に太陽光を照射すると，半導体の中で負の電気をもつ電子と正の電気をもつ（イ）が対になって生成され，電子は n 形半導体の側に，（イ）は p 形半導体の側に，それぞれ引き寄せられる。その結果， p 形半導体に付けられた電極がプラス極， n 形に付けられた電極がマイナス極となるように起電力が生じる。両電極間に負荷抵抗を接続すると太陽電池から取り出された電力が負荷抵抗で消費される。その結果，負荷抵抗を接続する前に比べて太陽電池の温度は（ウ）。

ア　ダイオード, イ　正孔, ウ　低くなる

理論

理論物理現象と，その計測・検出のための代表的なセンサの原理との組合せとして，不適切なものを(1)～(5)のうちから一つ選べ。

光電磁誘導に関するファラデーの法則

理論面積がともに S [m2] で円形の二枚の電極板（導体平板）を，互いの中心が一致するように間隔 d [m] で平行に向かい合わせて置いた平行板コンデンサがある。電極板間は誘電率 ε [F/m] の誘電体で一様に満たされ，電極板間の電位差は電圧 V [V] の直流電源によって一定に保たれている。この平行板コンデンサに関する記述として，誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし，コンデンサの端効果は無視できるものとする。 (1)　誘電体内の等電位面は，電極板と誘電体の境界面に対して平行である。 (2)　コンデンサに蓄えられる電荷量は，誘電率が大きいほど大きくなる。 (3)　誘電体内の電界の大きさは，誘電率が大きいほど小さくなる。 (4)　誘電体内の電束密度の大きさは，電極板の単位面積当たりの電荷量の大きさに等しい。 (5)　静電エネルギーは誘電体内に蓄えられ，電極板の面積を大きくすると静電エネルギーは増大する。

理論データ変換に関する記述として，誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 (1)　アナログ量を忠実に再現するために必要な標本化の周期の上限は，再現したいアナログ量の最高周波数により決まる。 (2)　量子化において，一般には数値に誤差が生じる。 (3)　符号化では，量子化された数値が 2 進符号などのディジタル信号に変換される。 (4)　ディジタル量は，伝送路の環境変化や伝送路で混入する雑音に強い。 (5)　ディジタルオシロスコープで変化する電圧の波形を表示するには，その電圧をアナログ－ディジタル変換してからコンピュータで FFT 演算を行い，その結果を出力する。

理論次の文章は，図1及び図2に示す原理図を用いてホール素子の動作原理について述べたものである。図1に示すように， p 形半導体に直流電流 I [A] を流し，半導体の表面に対して垂直に下から上向きに磁束密度 B [T] の平等磁界を半導体にかけると，半導体内の正孔は進路を曲げられ，電極①には（ア）電荷，電極②には（イ）電荷が分布し，半導体の内部に電界が生じる。また，図2の n 形半導体の場合は、電界の方向は p 形半導体の方向と（ウ）である。この電界により，電極①－②間にホール電圧 VH=RH× （エ） [V] が発生する。ただし， d [m] は半導体の厚さを示し， RH は比例定数 [m3/C] である

ア　正, イ　負, ウ　反対, エ　BI/d

電験

電験

法規

法規

機械