問題
【問題 16】 図の回路でフォトダイオードPD に光を当てたところ、PD のカソードからアノードの向きに2 μA の電流が流れた。Vo ［V］はどれか。 ただし、演算増幅器は理想演算増幅器とする。
1） −3
2） −2
3） 3
4） 5
5） 7
正答
5） 7
まず結論
正答は 5） 7 です。
この問題の要点
- オペアンプ（演算増幅器）の定義と基本的な役割を確認する
- 設問が求める条件に合う選択肢を特定する
- 図中のラベル、数値、向き、接続関係を問題文と対応させる
- 正答だけでなく、他の選択肢が外れる理由も整理する
解説
非反転入力が5 Vなので、負帰還により反転入力も5 Vに保たれます。PDから外へ2 μAが流れる分を1 MΩを通じて補うには出力が2 V高くなる必要があり、V_o = 5 + 2 = 7 Vです。
復習の軸： 理想オペアンプの入力電流ゼロと負帰還時の仮想短絡を出発点にします。
数値を含む問題では、与えられた量と求める量を分け、単位と桁をそろえてから結果を選択肢と照合します。
図は補足資料ではなく設問条件の一部です。ラベル、向き、接続点、数値を本文の語句と一対一で対応させて読み取ります。
最後に、正答と他の選択肢の違いを自分の言葉で一文にして、同じ知識を別の問い方でも使えるように整理します。
選択肢を見分けるポイント
- 問題文の否定語、数、対象、条件を最初に囲む
- 装置名や用語だけでなく、目的と作用の組合せを確認する
- 計算後は単位、桁、概算の大きさを選択肢と照合する
- 図表問題では、図中の情報を本文の条件と一つずつ照合する
まとめ
この問題では、オペアンプ（演算増幅器） に関する条件を正確に読み取り、正答 5） 7 へ結びつけます。正答番号の暗記で終えず、判断に使った条件を一言で説明できると、類題にも対応しやすくなります。
次に復習したいテーマ
- オペアンプ（演算増幅器）
- 電子工学
出典
出典：第45回 第2種ME技術実力検定試験 午後問題 公式公開PDFより