図のようにキャパシタの直列回路に電源を接続した。キャパシタの静電容量 C ［μF］はどれか。 ただし、電源を接続する前のキャパシタには電荷は蓄えられていない。
図のようにキャパシタの直列回路に電源を接続した。キャパシタの静電容量 C ［μF］はどれか。 ただし、電源を接続する前のキャパシタには電荷は蓄えられていない。
正答: 2） 15
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ME2種 直流回路の問題一覧
電気工学分野の小分類「直流回路」に該当する29問を、回数順にまとめています。
直流回路の復習ポイント
同じ小分類の問題を続けて確認し、正答だけでなく、問題ごとに問われている数値・原理・安全上の判断を比較しましょう。
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直流回路の過去問29問
図の各抵抗器はすべて 3 Ωである。AB 間の合成抵抗は何Ωか。
図の各抵抗器はすべて 3 Ωである。AB 間の合成抵抗は何Ωか。
正答: 2） 2
電池の内部抵抗 r を測定するために図 1 の回路の負荷抵抗 R を変化させたところ、端子電圧 V と電流 I の関係が図 2 のようになった。r ［Ω］はおよそいくらか。
電池の内部抵抗 r を測定するために図 1 の回路の負荷抵抗 R を変化させたところ、端子電圧 V と電流 I の関係が図 2 のようになった。r ［Ω］はおよそいくらか。
正答: 1） 0.17
図のスイッチSを閉じてから20 ms後のキャパシタ両端電圧Vc［V］に最も近いのはどれか。ただし、スイッチを閉じる前はキャパシタに電荷は蓄えられておらず、自然対数の底は2.7とする。
図のスイッチSを閉じてから20 ms後のキャパシタ両端電圧Vc［V］に最も近いのはどれか。ただし、スイッチを閉じる前はキャパシタに電荷は蓄えられておらず、自然対数の底は2.7とする
正答: 4） 6.3
長さ10 m の導線X に直流電流5.0 A を流したところ、両端に1.0 V の電位差が生じた。同じ材質、同じ長さで断面積の異なる導線Y に25 A の直流電流を流したとき、両端の電位差が2.0 V になるようにしたい。導線Y の断面積を導線X の断面積の何倍にすればよいか。
長さ10 m の導線X に直流電流5.0 A を流したところ、両端に1.0 V の電位差が生じた。同じ材質、同じ長さで断面積の異なる導線Y に25 A の直流電流を流したとき、両端
正答: 4） 2.5
図の回路の定常状態で出力電圧Vo ［V］はどれか。
図の回路の定常状態で出力電圧Vo ［V］はどれか。
正答: 4） 6
図1の回路のキャパシタは2000 Vに充電されている。スイッチSを約5 ms間だけ閉じたところ、抵抗器の両端電圧VRは図2のようになった。抵抗器で消費されたエネルギー［J］はおよそいくらか。ただし、キャパシタの静電エネルギーは (1/2)CVc² で表せる。
図1の回路のキャパシタは2000 Vに充電されている。スイッチSを約5 ms間だけ閉じたところ、抵抗器の両端電圧VRは図2のようになった。抵抗器で消費されたエネルギー［J］はおよそ
正答: 4） 170
100 Ωの抵抗器と 200 Ωの抵抗器を直列に接続し、その直列回路の両端に 300 V の電圧を加えた。100 Ωの抵抗器で消費される電力［W］はどれか。
100 Ωの抵抗器と 200 Ωの抵抗器を直列に接続し、その直列回路の両端に 300 V の電圧を加えた。100 Ωの抵抗器で消費される電力［W］はどれか。
正答: 2） 100
図の回路の電流 I［A］はどれか。
図の回路の電流 I［A］はどれか。
正答: 2） 0.5
図の回路で可変抵抗の抵抗値rを0 Ωから次第に大きくなるように変化させた。rと端子a-b間の電位差Vの関係を表すグラフはどれか。
図の回路で可変抵抗の抵抗値rを0 Ωから次第に大きくなるように変化させた。rと端子a-b間の電位差Vの関係を表すグラフはどれか。
正答: 2） 2
図の回路において抵抗器R1両端の電位差が45 V、抵抗器R4両端の電位差が30 Vであった。図の1 kΩの抵抗器に流れる電流で正しいのはどれか。
図の回路において抵抗器R1両端の電位差が45 V、抵抗器R4両端の電位差が30 Vであった。図の1 kΩの抵抗器に流れる電流で正しいのはどれか。
正答: 2） a点からb点の向きに5 mA流れる。
図の回路の電流I［A］はどれか。
図の回路の電流I［A］はどれか。
正答: 5） 0.5
図の回路において、スイッチSを閉じてから20 ms後の抵抗両端電圧［V］に最も近いのはどれか。ただし、スイッチを閉じる前のコンデンサは充電されていないものとし、自然対数の底eは2.7とする。
図の回路において、スイッチSを閉じてから20 ms後の抵抗両端電圧［V］に最も近いのはどれか。ただし、スイッチを閉じる前のコンデンサは充電されていないものとし、自然対数の底eは2.
正答: 3） 0.74
1 Ωの抵抗器の両端電圧が図のような波形であった。抵抗器の消費電力の波形として正しいのはどれか。
1 Ωの抵抗器の両端電圧が図のような波形であった。抵抗器の消費電力の波形として正しいのはどれか。
正答: 4） 4
図の回路のa-b間に素子を接続して、（A）のような正矩形波パルス（0-10 V）を入力したところ、（B）のような正矩形波パルス（0-6 V）が出力された。a-b間に接続したのはどれか。
図の回路のa-b間に素子を接続して、（A）のような正矩形波パルス（0-10 V）を入力したところ、（B）のような正矩形波パルス（0-6 V）が出力された。a-b間に接続したのはどれ
正答: 4） 4
フルスケール1 V、内部抵抗1 kΩの直流電圧計を使ってフルスケール10 Vの電圧計としたい。正しいのはどれか。
フルスケール1 V、内部抵抗1 kΩの直流電圧計を使ってフルスケール10 Vの電圧計としたい。正しいのはどれか。
正答: 2） 9 kΩの抵抗を電圧計に直列に接続する。
図の回路で2 μFのキャパシタに蓄積されている電荷［μC］はどれか。
図の回路で2 μFのキャパシタに蓄積されている電荷［μC］はどれか。
正答: 4） 20
起電力100 V、内部抵抗10 Ωの電源に可変抵抗Rを接続し、Rを調節してRの消費電力を最大にした。このとき、Rの消費電力［W］はどれか。
起電力100 V、内部抵抗10 Ωの電源に可変抵抗Rを接続し、Rを調節してRの消費電力を最大にした。このとき、Rの消費電力［W］はどれか。
正答: 4） 250
図のように四角錐の各辺に1個ずつ抵抗器が接続された回路がある。AB間の合成抵抗は何Ωか。ただし、抵抗器の大きさはすべて15 Ωとする。
図のように四角錐の各辺に1個ずつ抵抗器が接続された回路がある。AB間の合成抵抗は何Ωか。ただし、抵抗器の大きさはすべて15 Ωとする。
正答: 4） 10
図の回路において抵抗Rの大きさは何Ωか。
図の回路において抵抗Rの大きさは何Ωか。
正答: 3） 1.5
図の回路のキャパシタに蓄えられているエネルギー［J］はどれか。
図の回路のキャパシタに蓄えられているエネルギー［J］はどれか。
正答: 5） C I² R² / 2
図の回路の端子A、B間の合成抵抗は何Ωか。
図の回路の端子A、B間の合成抵抗は何Ωか。
正答: 4） 40
図の回路でスイッチを入れた直後に流れる電流［mA］はいくらか。ただし、スイッチSを入れる前はコンデンサに電荷が蓄積されていないものとする。
図の回路でスイッチを入れた直後に流れる電流［mA］はいくらか。ただし、スイッチSを入れる前はコンデンサに電荷が蓄積されていないものとする。
正答: 3） 4
5 Vの直流電源に抵抗器1個とLED 1個を直列に接続して、電流10 mAでLEDを点灯させる回路がある。LEDの電圧降下が2 Vのとき抵抗器の抵抗値は何Ωか。
5 Vの直流電源に抵抗器1個とLED 1個を直列に接続して、電流10 mAでLEDを点灯させる回路がある。LEDの電圧降下が2 Vのとき抵抗器の抵抗値は何Ωか。
正答: 3） 300
半径r［m］、長さL［m］、電気抵抗0.2 Ωの導線がある。同一材料で作られた半径2r、長さ8Lの導線の電気抵抗［Ω］はいくらか。
半径r［m］、長さL［m］、電気抵抗0.2 Ωの導線がある。同一材料で作られた半径2r、長さ8Lの導線の電気抵抗［Ω］はいくらか。
正答: 3） 0.4
フルスケール1 mA、内部抵抗4.9 Ωの電流計を使って50 mAまでの電流を測定できるようにしたい。正しいのはどれか。
フルスケール1 mA、内部抵抗4.9 Ωの電流計を使って50 mAまでの電流を測定できるようにしたい。正しいのはどれか。
正答: 5） 0.10 Ωの抵抗を電流計に並列に接続する。
100 Vで送電する電力を、同じケーブルを用いて10 Vで送電する場合、送電ケーブルでの電気抵抗による電力損失は何倍になるか。
100 Vで送電する電力を、同じケーブルを用いて10 Vで送電する場合、送電ケーブルでの電気抵抗による電力損失は何倍になるか。
正答: 2） 100
回路1と回路2に同じ負荷をつないだとき、負荷にかかる電圧Voutと流れる電流Iが両方の回路で一致した。回路2の電源電圧Eと抵抗Rの値の組合せで正しいのはどれか。
回路1と回路2に同じ負荷をつないだとき、負荷にかかる電圧Voutと流れる電流Iが両方の回路で一致した。回路2の電源電圧Eと抵抗Rの値の組合せで正しいのはどれか。
正答: 1） E=5 V, R=1 kΩ
図の回路のスイッチSを閉じて 10ms後のVcに最も近い電圧は何Vか。ただし、スイッチを閉じる前、コンデンサには電荷は充電されていないものとし、自然対数の底eは2.7とする。
図の回路のスイッチSを閉じて 10ms後のVcに最も近い電圧は何Vか。ただし、スイッチを閉じる前、コンデンサには電荷は充電されていないものとし、自然対数の底eは2.7とする。
正答: 4） 6.3
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