「フレミングの[ア]の法則は、電流と磁界との間に働く力に関する法則である。親指が力の向きを、人差し指が[イ]を、中指が[ウ]を示す。[イ]と[ウ]が平行ならば、働く力の大きさは[エ]となる。」
ア 、 イ 、 ウ 、エ
(1) 右手、電流、磁界、最大
(2) 右手、磁界、電流、ゼロ
(3) 右手、電流、磁界、ゼロ
(4) 左手、電流、磁界、最大
(5) 左手、磁界、電流、ゼロ
4-2 次の記述の、[ ]に入る語句として正しい組合せは、(1)～(5)のうちどれか。
「ある[ア]Cに交差する[イ]の総和は、その[ア]上の[ウ]の強さHの線積分に[エ]する。」
ア 、 イ 、 ウ 、 エ
(1) 開曲線、電荷、磁界、比例
(2) 閉曲線、電流、磁界、反比例
(3) 閉曲線、電流、磁界、比例
(4) 閉曲線、電荷、電界、比例
(5) 閉曲線、電荷、電界、反比例
4-3 下図の直線状の導線ｌ上に点Oと点Qがあり、点Qを流れる電流をI[A]とする。電流Iによって、点Pに生ずる磁界の強さH[A/m]の正しいものは(1)～(5)のうちどれか。ただし、z[m]は、点Oと点Qの長さを表し、a[m]は、点Oから点Pまでの長さを表す。
(1) H=I/2πz
(2) H=a^2I/(a^2+z^2)^(3/2)
(3) H=a^2I/2(a^2+z^2)^(3/2)
(4) H=I/2πa
(5) H=I/2π√(a^2+z^2)
4-4 電磁気現象に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1) 電磁波は、伝搬速度が媒質の誘電率と透磁率の平方根に反比例する縦波である。
(2) 直流電流が流れている平行導線間に働く力は、電流が同方向に流れている場合は引力、反対方向に流れている場合は斥力となる。
(3) 回路に鎖交する磁束数が変化する場合には、その変化を妨げる方向に電流を流そうとする起電力が誘起される。
(4) 空間に蓄えられるエネルギー密度は、その点の電界の２乗に比例し、また同じ電界なら、誘電体の誘電率が大きいほど多くのエネルギーを蓄えている。
(5) 磁界に直交する導体に電流が流れるとき、その導体に働く電磁力の方向はフレミングの左手の法則による。
4-5 下図の回路において、端子abからみた合成抵抗の正しい値は、(1)～(5)のうちどれか。
(1) R/3
(2) R/2
(3) R
(4) 4R/3
(5) 2R
4-6 交流回路の電源の性質に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1) 内部インピーダンスが0（ゼロ）である電圧源の電源電圧（起電力）が0（ゼロ）であるとき、その電圧源は短絡状態にあることと等価である。
(2) 内部インピーダンスが無限大である電流源の電源電流が0（ゼロ）であるとき、その電流源は開放状態にあることと等価である。
(3) 内部インピーダンスが0（ゼロ）でない電圧源の端子電圧は、それに接続される負荷のアドミタンスの絶対値の大小に無関係である。
(4) 内部インピーダンスが0（ゼロ）でない電圧源と内部アドミタンスが0（ゼロ）でない電流源は、互いに等価変換できる。
(5) 内部アドミタンスが0（ゼロ）である電流源と内部インピーダンスが0（ゼロ）である電圧源は互いに等価変換できない。
4-7 次の記述の、[ ]に入る語句として正しい組合せは、(1)～(5)のうちどれか。
「[ア]電気回路が複数の電源を持っている場合、任意点の電流及び電圧はそれぞれの電源が単独で存在した場合の値の[イ]に等しい。ただし、取り除く電源は[ウ]の場合は短絡、[エ]の場合は開放するものとする。」
ア 、 イ、 ウ 、 エ
(1) 線形な、 積、電圧源、電流源
(2) 線形な、 和、電流源、電圧源
(3) 線形な、 和、電圧源、電流源
(4) 非線形な、和、電圧源、電流源
(5) 非線形な、積、直流、 交流
4-8 下図の回路のテブナン等価回路のテブナン等価電圧源電圧Eとテブナン等価抵抗Rの組合せとして、正しいものを(1)～(5)の中から選べ。但しR1,R2は抵抗でG3はコンダクタンスで、J3は電流源電圧である。
(1) E=(R1E2-R2E1+R1R2J3)/(R1+R2+R1R2G3)
R=R1R2G3/(R1+R2+R1R2G3)
(2) E=(R2E1+R1E2+R1R2J3)/(R1+R2+R1R2G3)
R=R1R2/(R1+R2+R1R2G3)
(3) E=(R2E1-R1E2+R1R2J3)/(R1+R2+R1R2G3)
R=R1R2/(R1+R2+R1R2G3)
(4) E=(R2E1-R1E2+R1R2J3)/(G3(R1+R2)+R1R2)
R=R1R2G3/(G3(R1+R2)+R1R2)
(5) E=(R2E1+R1E2-R1R2J3)/(R1+R2+R1R2G3)
R=R1R2/(R1+R2+R1R2G3)
4-9 次の記述の[ ]に当てはまるものとして正しい組合せは、(1)～(5)のうちどれか。ただし、αは任意の実数又は複素数とする。
関数f(t)(0≦t＜∞)のラプラス変換F(s)は、
F(s)=∫0→∞ f(t)e^(-st)dt
で定義される。f(t)に対して、これを積分した関数をg(t)=∫0→t f(τ)dτ、微分した関数をh(t)=f'(t)（ただしf(0)=0とする）としたとき、g(t)のラプラス変換は[ア]と表され、h(t)のラプラス変換は[イ]と表される。
(1) 1/s F(1/s)×e^sα 、 sF(s)×e^(-sα)
(2) 1/s^2 F(1/s^2)×e^sα 、 s^2F(s^2)×e^-(sα)
(3) 1/s^2 F(1/s^2) 、 s^2F(s^2)
(4) 1/s F(1/s) 、 sF(s)
(5) 1/s F(s) 、 sF(s)
4-10 下図の回路において、スイッチSWは予め閉じており、そのスイッチには電流I[A]が流れているものとする。時刻t=0[s]でそのスイッチを開いたとき、t≧0[s]におけるインダクタンスL[H]のインダクタ（コイル）を流れる電流iL[A]として正しいものは次のうちどれか。ただし、G[S]はコンダクタンスを表す。
(1) iL=I(1-e^(-Gt/L))[A]
(2) iL=I(1+e^(-t/GL))[A]
(3) iL=I(1-e^(-t/GL))[A]
(4) iL=Ie^(-t/GL)[A]
(5) iL=Ie^(-Gt/L)[A]
4-11 下図の回路において、LxとRxはコイルのインダクタンスと内部抵抗である。検流計に電流が流れていない条件で、LxとRxを表す式の正しい組合せは、(1)～(5)のうちどれか。ただし、Vは電源の交流電圧を表す。
(1) Lx=R1R2C3
Rx=R2R3/R1
(2) Lx=R2R3C3
Rx=R1R2/R3
(3) Lx=R1R2C3
Rx=R1R2/R3
(4) Lx=R1R2C3
Rx=(R1R2+R2R3+R3R1)/R3
(5) Lx=R2R3C3
Rx=R1R2/(R1+R2)
4-12 次の記述の[ ]に当てはまるものとして正しい組合せは、(1)～(5)のうちどれか。
下図の周波数fの正弦波交流回路で、電流Iが零になる周波数は[ア]であり、無限大になる周波数は[イ]である。
(1) 1/(2π√(L1C))、1/2π √((L1+L2)/L1L2C)
(2) 1/(2π√(L2C))、1/2π√((L1+L2)C)
(3) 1/(2π√(L2C))、1/2π √((L1+L2)/L1L2C)
(4) 1/(2π√((L1+L2)C)）、1/(2π√(L2C))
(5) 1/2π √((L1+L2)/(L1L2C))、1/(2π√(L2C))
4-13 図1に示すような、キャパシタンスCsのコンデンサと抵抗値Rsの抵抗を直列に接続した回路に、角周波数ωの単相交流電源が接続されている。これを図2に示すような、キャパシタンスCpのコンデンサと抵抗値Rpの抵抗を並列に接続した回路に置き換えて、電源が供給する有効電力及び無効電力を等しくするためには、Cp及びRpを表す式の正しい組合せは、(1)～(5)のうちどれか。
(1) Cp=Cs/(1+ω^2Rs^2Cs^2)、Rp=Rs+1/(ω^2RsCs^2)
(2) Cp=Cs+1/(ω^2Rs^2Cs)、Rp=Rs+1/(ωCs)
(3) Cp=ωRsCs^2/(1+ω^2Rs^2Cs^2)、Rp=ωRs^2Cs^2+1/(ωCs)
(4) Cp=1/(ω^2Rs^2Cs)、Rp=1/(ω^2RsCs^2)
(5) Cp=ωRsCs^2、Rp=ωRs^2Cs
4-14 抵抗R=6[Ω]、キャパシタンスC=590[μF]のRC直列回路に実行値｜E｜=150[V]、周波数f=60[Hz]の電圧が加えられている。｜Z｜≒7.5[Ω]の近似が成り立つとき、次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1) 電流は｜I｜=20[A]である。
(2) 力率は0.8（=80％）である。
(3) 有効電力は2.2[kW]である。
(4) 無効電力は1.8[kW]である。
(5) 皮相電力は3[kVA]である。
4-15 下図に示す受電点の短絡容量に最も近い値を、次の中から選べ。但し、変電所のパーセントインピーダンス%Zs、配電線のパーセントインピーダンス%Ztは、いずれも10[MVA]を基準容量（単位容量）とする。
(1) 100[MVA]
(2) 120[MVA]
(3) 140[MVA]
(4) 160[MVA]
(5) 200[MVA]
4-16 同期発電機とインバータの並列運転で電力を供給しており、同期発電機の出力は500[kVA]で力率が0.8（遅れ）、インバータの出力は有効電力が260[kW]で力率が1.0であるとする。このとき、得られる合計出力の力率に最も近い値を、次の中から選べ。
(1) 0.87（遅れ）
(2) 0.88（遅れ）
(3) 0.89（遅れ）
(4) 0.90（遅れ）
(5) 0.91（遅れ）
4-17 上池の面積が9万㎡、下池の面積が十分に広い揚水発電所で、落差が390mから410mとなるまで揚水するエネルギーを40万kWの電動機の運転時間に換算すると、最も近い値を、次の中から選べ。ただし、揚水に必要なエネルギーのうち、30%が損失として失われるものとする。
(1) 5時間
(2) 5時間30分
(3) 6時間
(4) 6時間30分
(5) 7時間
4-18 定格電圧200[V]、定格出力3.7[kW]の三相誘導電動機がある。定格負荷において力率80[%]、効率83[%]であるという。この電動機の定格負荷電流[A]として、最も近い値を、次の中から選べ。
(1) 13
(2) 16
(3) 19
(4) 22
(5) 25
4-19 回転機に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1) 永久磁石同期モータは、効率が高く、ハイブリッド自動車の駆動モータなどに利用されている。
(2) 直巻直流電動機は、始動トルクが大きく、電車の駆動モータやクレーンの巻上機などの用途にしようされる。
(3) ブラシレスDCモータは、永久磁石同期モータの構造と基本的な差はない。
(4) 誘導電動機において、すべりが0（ゼロ）のときのトルクを始動トルクという。
(5) 交流回転機の電気角は、機械角に極対数を書けたものである。
4-20 パワースイッチング素子に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1) 逆阻止三端子サイリスタは、ゲート信号で主電流をオン・オフすることができる。
(2) GTO(Gate Turn off Thyristor)は、ゲート信号で主電流をオフすることができる。
(3) パワートランジスタは、ベース電流によりコレクタ－エミッタ間をオン・オフすることができる。
(4) IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)は、ゲート信号で主電流の高速スイッチングが可能である。
(5) MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)は、バイポーラトランジスタよりも高速スイッチングができる。
4-21
自動制御系の種類に関する次の記述の、[ ]に入る語句として正しい組合せは(1)～(5)のうちどれか。
「サーボ機構は、目標値の変化に対する[ア]制御である。プロセス制御は、目標値一定の[イ]制御である。[ウ]制御は、決められた順序又は条件に従って制御操作を実行する[エ]な制御である。」
(1) 追値、定値、シーケンス、離散的
(2) 追値、定値、シーケンス、連続的
(3) 追値、定値、フィードフォワード、離散的
(4) 追値、追値、シーケンス、連続的
(5) 定値、追値、フィードフォワード、離散的
4-22
自動制御に関する記述の、[ ]に入る語句として新しい組合せは、(1)～(5)のうちどれか。
「フィードバック制御系について、ステップ信号を加えたときの反応を[ア]という。ボード線図を描いたとき、位相特性曲線が-180°と交わるときのゲインgの値の絶対値を[イ]といい、ゲイン特性曲線が0[dB]と交わるときの位相角θの値と-180°の差を[ウ]という。ナイキスト線図において、安定・不安定の判別の基準は[エ]である。」
ア イ ウ エ
(1) インデシャル応答 ゲイン余裕（余有） 位相余裕（余有） 点(-1,0)
(2) 過渡現象 位相差 ゲイン 点(-1,-1)
(3) レスポンス ゲイン余裕（余有） 位相余裕（余有） 点(-1,-1)
(4) レスポンス ゲイン 位相差 点(-1,0)
(5) インデシャル応答 ゲイン余裕（余有） 位相余裕（余有） 点(0,-1)
4-23 4変数X、Y、Z、Wから構成される論理式
Ｆ（X,Y,Z,W）=W~・Y~・X~+Z・Y~・X+W・Y~・X~+Z・X~+Y・X~
を簡単にした論理式のうち正しいものは、(1)～(5)のうちどれか。ただし、論理変数Ａ、Ｂに対して、Ａ+Ｂは論理和を示し、Ａ・Ｂは論理積を表す。また、A~はAの否定を表す。
(1) Ｆ（X,Y,Z,W）=X~+Y~・Z
(2) Ｆ（X,Y,Z,W）=X+Y~・Z
(3) Ｆ（X,Y,Z,W）=X~+Y~・Z~
(4) Ｆ（X,Y,Z,W）=X+Y~・Z~
(5) Ｆ（X,Y,Z,W）=X~+Y・Z
4-24 下表に示すような5個の情報源シンボルs1,s2,s3,s4,s5からなる無記憶情報源がある。この情報源に対し、ハフマン符号によって二元符号化を行ったときに得られる平均符号長はいくらか。(1)～(5)の中から選べ。なお、符号アルファベットは{0,1}とする。
情報源シンボル 発生率
s1 0.3
s2 0.3
s3 0.2
s4 0.1
s5 0.1
(1) 2
(2) 2.2
(3) 2.3
(4) 2.4
(5) 2.8
4-25 次の記述の[ ]に当てはまるものとして正しい組合せは、(1)～(5)のうちどれか。
周波数fmの正弦波
s(t)=cos(2πfmt)
によって、周波数fc及び振幅Acを有する搬送波を振幅変調したところ、振幅変調信号
gAM(t)=Ac(1+cos(2πfmt)cos(2πfct)
が得られた。このとき、振幅変調信号gAM(t)の伝送に必要な最小の帯域幅は[ア]であり、この振幅変調の電力効率は[イ]である。
ア イ
(1) fc+fm 1/3
(2) fc+fm 2/3
(3) fm 1/3
(4) 2fm 1/3
(5) 2fm 2/3
4-26 GMSK(Gaussian filtered Minimum Shift Keying)方式に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1) MSK(Minimum Shift Keying)方式を一般化した2値の変調方式である。
(2) 同期検波によって復調できる。
(3) 周波数検波によって復調できる。
(4) 使用するガウスフィルタの3dB帯域幅を小さくすると、スペクトル特性が狭帯域になる。
(5) 使用するガウスフィルタの3dB帯域幅を大きくすると、ビット誤り率特性が劣化する。
4-27 インターネットプロトコルに関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
(1) IP(Internet Protocol)はインターネットの基盤となるプロトコルであり、インターネット上のホストは、ハードウェアアドレスで識別される。
(2) ICMP(Internet Control Message Protocol)は、IPを補完するプロトコルである。経路選択の失敗や処理中の誤り検出の送信元への通知などを行う。
(3) ARP(Address Resolution Protocol)は、ハードウェアアドレスをソフトウェアアドレスに変換する機能を提供する。
(4) TCP(Transmission Control Protocol)はUDP(User Datagram Protocol)の持つ制御機能を省略し、通信負荷の小さい、簡便な通信を行うことを重視したプロトコルである。
(5) TCPとUDPは、IPの下位プロトコルとして、エンドノード間の通信をサポートするプロトコルである。
4-28 パルス符号変調(PCM)方式に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1) 標本化定理によれば、アナログ信号はその最高周波数の2倍以上の周波数でサンプリングすれば、そのパルス列から現信号を再生できる。
(2) 量子化における量子化ステップ幅を2倍にすれば、量子化雑音電力は6[dB]現象する。
(3) 量子化の性能評価尺度の1つとして、信号対量子化雑音比がある。
(4) 符号化の符号形式には、自然2進符号、交番2進符号、折返し2進符号などがある。
(5) 符号化に2進符号を用いる場合、符号ディジット数を1ビット増加すれば量子化雑音電力は6[dB]減少する。
4-29 半導体に関する次の記述の、[ ]に入る語句として正しい組合せは、(1)～(5)のうちどれか。
「真性半導体にB(ボロン)、Ga(ガリウム)、In(インジウム)などの[ア]の原子を加えると、結晶中の[イ]が余分となる。結晶に電界が加わると、電界に沿って[ウ]が移動し、電流が流れる。このような半導体を[エ]という。」
ア イ ウ エ
(1) 3価 正電荷 正孔 p形半導体
(2) 5価 負電荷 電子 n形半導体
(3) 3価 負電荷 電子 n形半導体
(4) 5価 負電荷 正孔 p形半導体
(5) 3価 正電荷 電子 n形半導体
4-30 半導体素子に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1) 真性半導体では、正孔と電子の密度が等しい。
(2) n形半導体とは、ゲルマニウムやシリコンなど4族の半導体の中に、不純物として、リンなどのⅤ族の元素を混入させたものである。
(3) 真性半導体、p形半導体、n形半導体は、すべて電気的に中性である。
(4) p形半導体の多数キャリヤは正孔である。
(5) p形半導体とn形半導体を接合したとき、接合部分ではキャリヤの密度差により正孔や電子が移動する。この密度差によるキャリヤの移動はドリフトと呼ばれる。
4-31 下図aのような電圧-電流特性を有するダイオードを使って、下図bの回路を構成する。下図bの抵抗に流れる電流の値として最も近い値を、次の図から選べ。
(1) 10[μA]
(2) 20[μA]
(3) 30[μA]
(4) 40[μA]
(5) 50[μA]
4-32 下図は、理想オペアンプを用いた回路である。図のように電圧V1[V]を与えたとき、抵抗値R4[Ω]の抵抗にかかる電圧V0[V]として正しいものは、次のうちどれか。
(1) (1+R2/R1)V1
(2) (1+R4/R3)V1
(3) (1+R2/R1+R4/R3)V1
(4) (R2/R1+R4/R3)V1
(5) (R3/R1+R4/R2)V1
4-33 次の記述の[ ]に当てはまるものとして正しい組合せは、(1)～(5)のうちどれか。
下図aのような2端子対回路に図に表されるような電流i1,i2及び電圧v1,v2をとると、これらの間には以下の関係が常に成立するものとする。
v1 h11 h12 i1
｛ }={ }{ }
v2 h21 h22 i2
今、この2端子対回路の端子b-b'に、図bのように抵抗値Rの抵抗を接続した。図bの回路において、端子a-a'の間に電圧v1を印加したとき、端子aを図の向きに流れる電流がi1、抵抗を流れる電流がi2となった。このとき、入力抵抗v1/i1は[ア]と表され、電流増幅度i2/i1は[イ]と表される。
(1) ア h11+h12h21/(h22+(1/R))
イ h21/(1+h22R)
(2) ア h11-h12h21/(h22+(1/R))
イ h21/(1+h22R)
(3) ア h11-h12h21/(h22+1/R)
イ h21
(4) ア h11
イ h21/(1+h22R)
(5) ア h11+h12h21/(h22+(1/R))
イ h21
4-34 集積回路に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
(1) CMOS(Complementary MOS)で構成されたインバータ回路は、nMOSトランジスタとpMOSトランジスタが相補的に接続される。
(2) SoC(System-on-a-Chip)とは、メモリやプロセッサ、入出力インターフェース、専用回路などを1つのチップに集積したものである。
(3) 集積回路のテスト技術の1つに、スキャン設計がある。
(4) FPGA(Field-Programmable Gate Array)はプログラム可能なLSIデバイスであり、配線の接続や論理要素の内容をプログラムできる。
(5) FPGAは、セルベース設計技術に比べて、動作速度の速い回路を設計しやすいというメリットがある。
4-35 「電気設備に関する技術基準を定める省令」に基づく、異常の予防及び保護対策に関する次の記述の、[ ]に入る語句として正しい組合せは、(1)～(5)のうちどれか。
「電路の必要な箇所には、[ア]による過熱焼損から[イ]及び電気機械器具を保護し、かつ、[ウ]の発生を防止できるよう、[エ]を施設しなければならない。」
ア イ ウ エ
(1) うず電流 電線 火災 過電流遮断器
(2) 過電流 電線 異常電圧 過電流遮断器
(3) うず電流 電路 異常電圧 過電流遮断器
(4) 過電流 電線 火災 過電流遮断器
(5) 過電圧 電路 火災 過電圧遮断器