Ｈ18技術士二次試験　電気電子部門　択一問題臨時掲示板

●この掲示板は、平成１８年度技術士第二次試験のうち、電気電子部門の択一問題について語り合う掲示板です。
●2006.8.8立ち上げ、2006.8.31終了。

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2-1-20

▲1▼ 2-1-1 (Res:3)

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1 名前：APEC 投稿日： 2006/08/08(火) 10:19:41

2-1-1　次のタービン発電機の水素冷却方式の特徴のうち，誤っているものはどれか。
(1) 空気冷却方式に比べて圧力損失(通風損失)が小さい。
(2) 空気冷却方式に比べて冷却効果が大きい。
(3) 年数を経ても熱伝達率が下がらない。
(4) コロナ発生電圧が低い。
(5) 水素ガスは大気圧より高い圧力で高純度に維持する。

2 名前：大阪投稿日： 2006/08/08(火) 11:24:55

④

以下参照。
ttp://www1.bbiq.jp/atosan/index.files/dennkenn/3karyoku2.html#6

3 名前：近江投稿日： 2006/08/08(火) 22:24:43

④
コロナ開始電圧が高いのが、水素冷却方式の特長

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▲2▼ 2-1-2 (Res:3)

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1 名前：APEC 投稿日： 2006/08/08(火) 10:19:29

2-１-2　がいしが備えるべき次の条件のうち，誤っているものはどれか。
(1) 雨，雪，霧などの環境下では，漏れ電流が大きいこと。
(2) 電気的・機械的性能の経年劣化が少ないこと。
(3) 温度の急変に耐え，また湿気の吸湿がないこと。
(4) 線路故障時および線路開閉時に発生する内部異常電圧に対しても十分な絶縁耐力を有すること。
(5) 電線の自重や風圧，被氷雪などの外力に対しても十分な機械的強度があること。

2 名前：大阪投稿日： 2006/08/08(火) 11:25:53

(1)でしょう

3 名前：近江投稿日： 2006/08/08(火) 22:26:37

①
漏れ電流が少なくなくてはいけない。

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▲3▼ 2-1-3 (Res:4)

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1 名前：APEC 投稿日： 2006/08/08(火) 10:19:19

2-１-3　地中送電線の布設方式のうち，管路式や暗きょ式と比較して，直接埋設式の特徴で誤っているものは次のうちどれか。
(1) 布設工事費が増大する。
(2) ケーブルが外部からの損傷を受けやすい。
(3) 保守点検や漏油検出が難しい。
(4) 工事期間が短い。
(5) 地中送電線の増設が難しい。

2 名前：大阪投稿日： 2006/08/08(火) 11:26:37

(1)でしょう

3 名前：近江投稿日： 2006/08/08(火) 22:28:10

①
ケーブルだけ埋めるほうが、当然安価。

4 名前：かめさん＠浜 投稿日： 2006/08/11(金) 10:12:04

ケーブル価格は鎧層が必要で高くなってしまうが、布設工事費は確かに安い。
でもケーブル外形が太くなるので許容曲げ半径が大きくなるので注意が必要。

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▲4▼ 2-1-4 (Res:3)

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1 名前：APEC 投稿日： 2006/08/08(火) 10:19:08

2-1-4　スポットネットワーク方式に関する次の文章において，下線部分が誤っているものはどれか。
　スポットネットワーク方式は，複数の配電線から分岐線をいずれも
(1) Ｔ分岐で引き込み，それぞれ
(2) 受電用断路器を経て
(3) ネットワーク変圧器に接続する。各低圧側は，
(4) ネットワークプロテクタを経て
(5) 直列に接続し，ネットワーク母線を構成する。

2 名前：2nd 投稿日： 2006/08/08(火) 20:05:33

(5)かな

直列でなくて並列に接続する。

3 名前：近江投稿日： 2006/08/08(火) 22:30:03

⑤
ネットワーク母線に対して、並列に接続する。

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▲5▼ 2-1-5 (Res:5)

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1 名前：APEC 投稿日： 2006/08/08(火) 10:18:24

2‐1-5　2次巻線に抵抗を挿入した三相巻線形誘導電動機に関する記述として，不適切なものは次のうちどれか。
(1) 2次巻線に抵抗を挿入することで，始動トルクを増やすことができる。
(2) 2次抵抗の値を増やすことで，出力トルクの最大値を調整できる。
(3) 2次抵抗を2倍にすると，所定の負荷トルクに対するすべりが2倍になる。
(4) 2次巻線に抵抗を挿入すると，運転時の効率が低下する。
(5) 2次巻線に挿入する抵抗の値を増やすと，始動時の電流が減る。

2 名前：2nd 投稿日： 2006/08/08(火) 22:05:46

(2)があやしい

(1),(5)抵抗始動法の原理
(3)トルクの比例推移？
(4)抵抗で電力を消費しそうな気がする

3 名前：近江投稿日： 2006/08/08(火) 22:33:54

②
２次抵抗を変えても、トルクの最大値は変化しない。
最大トルク（停動トルク）時のすべりが変化するだけ。

4 名前：影丸投稿日： 2006/08/08(火) 23:11:37

手元の教科書で見ると、二次抵抗の影響の項には、
　比例推移、始動特性の改善、二次抵抗加減による速度制御法
などのキーワードが。。。残念ながらズバリは無かった。
比例推移の説明では、二次抵抗を変えると最大トルクを発生させるすべりの量が変化し、最大トルクは変わらない。
これだけだと(2)は誤りに思えるが、抵抗をもっと大きくすると、すべり１でも最大トルクが出ない設定が可能。
ならば、モータ特性としては最大トルク可変となるので(2)の記述も正しい？

全部正しくなってしまった様に思われますが。

5 名前：R. 投稿日： 2006/08/09(水) 01:35:09

(1)
抵抗始動法って始動トルクが小さくなって、始動電流が減るのでは？

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▲6▼ 2-1-6 (Res:2)

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1 名前：APEC 投稿日： 2006/08/08(火) 10:18:02

2－1-6　プロペラ型風車の受風面を通過する風の運動エネルギーから正味の風車軸出力に変換される割合を風車の効率とする。これには理論上の上限があり，ベッツ係数あるいはベッツの限界として知られている。この値に最も近い値は次のうちどれか。
　(1) 30%　(2) 45%　(3) 60%　(4) 75%　(5) 90%

【図はこちら】http://www.pejp.net/pe/rooms/denki/denki_niji_h18_ippan_06.gif

2 名前：大阪投稿日： 2006/08/08(火) 11:28:44

(3)

ttp://www.ashitech.ac.jp/jhome/c/taishi/taishikun_09.html

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▲7▼ 2-1-7 (Res:2)

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1 名前：APEC 投稿日： 2006/08/08(火) 10:17:24

2-1-7　下図のようなエレベータをモデルにした巻上機がある。エレベータのかご質量をmｃ[kg]，平衡錘の質量をmb[kg]とし，滑車の半径をr[m]，電動機と滑車の慣性モーメントの和をJ[kgm2]としたとき，エレベータを上向きにO.1g[m/s2](gは重力加速度）で加速するときに必要な電動機のトルク[Nm]は次のうちどれか。ただし，摩擦などによる損失はないものとする。
(1) O.1Jg + 0.1r(mc + mb)g + r(mc - mb)g
(2) 0.1Jg + O.1r(mc - mb)g + r(mc + mb)g
(3) 0.1Jg/r + 0.1r2(mc + mb)g + r2(mc - mb)g
(4) 0.1Jg/r + 0.1r(mc - mb)g + r(mc + mb)g
(5) 0.1Jg/r + 0.1r(mc + mb)g + r(mc - mb)g

【図はこちら】http://www.pejp.net/pe/rooms/denki/denki_niji_h18_ippan_07.gif

2 名前：近江投稿日： 2006/08/08(火) 22:37:54

⑤
各項の単位が[Ｎ・ｍ]になっているものを選ぶ。
また、第３項は当然、r(mc - mb)g

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▲8▼ 2-1-8 (Res:4)

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1 名前：APEC 投稿日： 2006/08/08(火) 10:06:09

2－1-8　次のIHクッキングヒータに関する説明で，誤っているものを選べ。
(1) IHクッキングヒータが家庭用調理器具として普及してきているが，IHとは電磁誘導加熱のことである。
(2) IHクッキングヒータで加熱できる原理には，電流の表皮効果が含まれる。
(3) IHクッキングヒータで加熱するために用いる鍋の材質としては，導電率が高いほど適している。
(4) IHクッキングヒータは，鍋で電気エネルギーを熱に変換するので効率が高い。
(5) IHクッキングヒータと電子レンジでは，加熱に用いる電流の周波数は電子レンジの方が高い。

2 名前：2nd 投稿日： 2006/08/08(火) 20:48:11

(3)　かな

抵抗が高くないと発熱しないので。

(2)正　表皮効果で抵抗高まる→加熱しやすい
(5)正　IHはLF帯、レンジはUHF帯

ttp://panasonic.co.jp/products/story/ih/case01/case01.html

3 名前：近江投稿日： 2006/08/08(火) 22:41:34

③
電流が流れないものは、発熱しないが、抵抗がゼロでも発熱しない。

4 名前：かめさん＠浜 投稿日： 2006/08/11(金) 10:37:39

電流が一定のときには、抵抗値が高いほど発熱量は大きくなるので、
導電率が高いほど発熱量は低くなると思ったのだが・・・。
導電率だけで言うと銅鍋の方が適していることになってしまいます。
導電率では無く誘電率ならわかるのですが・・・。

表皮効果は関係ないと思っていたのですが、周波数を上げることにより
鍋の表面に電流が集中する事により、抵抗値が上がって発熱効率が上がるんですね。

何番が正解なのだろうか・・・。

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▲9▼ 2-1-9 (Res:3)

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1 名前：APEC 投稿日： 2006/08/08(火) 10:05:58

2－1-9　次の文章のうち正しくないものはどれか。
(1) 波長にくらべて充分な長さを有する同軸ケーブルは分布定数回路である。
(2) 異なる特性インピーダンスの同軸ケーブルを接続すると，電力の反射が生じる。
(3) 同軸ケーブルの特性インピーダンスは，中心導体と外側導体の太さの比を変えると変化する。
(4) 3C-2Vの同軸ケーブルと，5D-2Vの同軸ケーブルで異なるのはケーブルの外径だけである。
(5) インピーダンスのミスマッチはリターンロスで表示できる。

2 名前：大阪投稿日： 2006/08/08(火) 11:52:43

(4)特性インピーダンスが違います。

ttp://home3.highway.ne.jp/welcome/tv/cable/syurui.htm

3 名前：かめさん＠浜 投稿日： 2006/08/11(金) 10:13:33

伝送損失も違う、材料の量も違う、重さも違う・・・。

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▲10▼ 2-1-10 (Res:9)

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1 名前：APEC 投稿日： 2006/08/08(火) 10:05:46

2－1-10　標準信号発生器の出力電圧のダイアルは，出力端子を開放したときの出力電圧の1μVをOとしたdBで目盛っている。いまこの標準信号発生器の出カインビーダンスが50オームの純抵抗として，出力端子に50オームの純抵抗を負荷として接続し，出力電圧のダイアルを80dBにセットしたとき，負荷で消費される電力は何dBmか，最も近いものを次の中から選べ。
　(1) -53dBm　(2) -33dBm　(3) -13dBm
　(4) +13dBm　(5) +40dBm

2 名前：nis 投稿日： 2006/08/08(火) 13:05:21

80dBuV - 107db = -27dBm
よって、(2)が一番近いのではないでしょうか...。

3 名前：ｸｴｽﾁｮﾝ 投稿日： 2006/08/08(火) 23:17:27

何度計算しても-27dBm
これが-33dBmと近い？
中では一番近いが、納得できない

4 名前：nis 投稿日： 2006/08/08(火) 23:31:36

同感です。
私は試験所勤務で日々SGやらスペアナ等を使用しています。
測定で6dBも違えば「近い」や誤差とは言えない世界なので違和感を感じます。

分圧されて6dBの差なのかな。それだと設問通りではないし。
設問の疑問って電話問い合わせ出来るのでしょうか。

5 名前：たまたま問題を見た者 投稿日： 2006/08/09(水) 00:05:46

通常、試験問題は、答えとしてほとんど近い選択肢があるものです。たまたま見た問題の答えの書き込みがかなり違ってましたので、私なりに計算してみました。80dBμｖは電圧のため10000μV（20log10000＝80）
電力の計算は、Ｖの2乗／Rから、計算し、10logＶの2乗／50で、答えは皆さんのように－27dBmとなります。27に近い選択肢はありません。私も疑問を持った設問です。どなたか明快な書き込みをお願いします。

6 名前：いこいこ 投稿日： 2006/08/09(水) 05:56:51

私も？？？と思いましたが、「出力端子を開放したときの」とわざわざ書いてあるので、開放→終端換算(dBo→dBt)で-6dBではないでしょうか。
私は-27-6=-33dBm　で(2)にしました。

7 名前：たまたま問題を見た者 投稿日： 2006/08/09(水) 06:40:53

「出力端子を開放したときの開放電圧」を見逃しました。これなら50オームの負荷にかかる電圧は半分になり電圧が3dBダウンします。電力は電圧の2乗に比例しますので1/4となります。よって6dBダウン。答えは-27-6で(2)が正解ですね。

8 名前：NetAna 投稿日： 2006/08/09(水) 19:34:56

この問題は出力信号のインピーダンス整合はとれているが、
出力レベルの校正が開放でとられたSGだと理解できます。
本来は50オーム負荷でレベル校正すべきが、開放で校正されている場合に
読み取りの値が、どう変化するのかを問う内容だと理解すると-33dBとなる。
いまさらですが、電圧は1/2の6dBダウンで電力は1/4の6dBダウンですね。

9 名前：かめさん＠浜 投稿日： 2006/08/11(金) 10:43:00

無線の世界ではアンテナとかにSGをつなぐので開放でやるみたいですね。
問題の製作者が無線屋さんだったのでしょう

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▲11▼ 2-1-11 (Res:7)

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1 名前：APEC 投稿日： 2006/08/08(火) 10:05:30

2－1-11　負帰還増幅回路などの回路の安定性を判定する手法としては使われないものは次のうちどれか。
(1) ナイキストの判別法
(2) ボード線図
(3) 特性方程式の根の複素平面上の位置
(4) インパルス応答の絶対値の積分
(5) スペクトルの絶対値の積分

2 名前：2nd 投稿日： 2006/08/08(火) 21:23:47

ん～　(4)？　にしてみました。

(1),(2),(3)は安定判別の基本かと。
インパルス応答って、制御系の解析には使いますよね。
スペクトルの絶対値の積分って使えそうにない？

3 名前：2nd 投稿日： 2006/08/08(火) 21:26:20

(5)？
上記訂正(誤爆)
使いそうにないから(5)と書きたかった

4 名前：近江投稿日： 2006/08/08(火) 22:45:01

⑤
自信なし

5 名前：鈴木投稿日： 2006/08/25(金) 06:48:15

　技術士会が発表した正解は⑤です．
　しかし，④の「インパルス応答の絶対値の積分」というのははじめて
聞く方法です．これも私の知識不足ということなのでね．制御理論あた
りを勉強すると出てくる方法なのでしょうね．

6 名前：R. 投稿日： 2006/08/26(土) 11:04:35

(4) たたみ込み積分のことを言ってたりしますかね？

7 名前：鈴木投稿日： 2006/08/27(日) 06:41:42

　増幅器が不安定であれば，インパルス応答の振動は長く尾を引くはずで
す．ですから，インパルス応答の絶対値が大きいと振動が長く続いている
と判断できると思います．
　その場合，安定と不安定の臨界点はどのように判断するのか，大変興味
があるところです．ボード線図から読み取る位相余裕の臨界点は45度とい
われいますから，そのようなシステムのインパルス応答から計算してみる
と分かるのでしょうね．
　しかし，開ループ特性の伝達関数が1次系であればスパッと数値が出てき
そうですが，そんな単純な回路はあまりないのではないかと思います．だ
から一般的にはあまり使われていないのかもしれませんね．

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▲12▼ 2-1-12 (Res:15)

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1 名前：APEC 投稿日： 2006/08/08(火) 10:05:05

2－1-12　MOSトランジスタのドレーンと電源の間に負荷抵抗RLを挿入したソース接地増幅回路において，ドレーン電流の動作点を2mAに設定したとき，小信号電圧利得が10倍となるようにRLを選んだとする。
　いまドレーン電流の動作点を1/2に，負荷抵抗を2倍に変更したとき，この回路の小信号電圧利得はいくらになるか，最も近いものを次の中から選べ。

2 名前：R. 投稿日： 2006/08/09(水) 01:44:41

VGS－Id特性は２乗曲線なので、相互コンダクタンスGmはX^2の微分で2Xとなって
電流の2倍に比例すると考える。
増幅率はGm×負荷抵抗なので、電流1/2でGmも1/2、抵抗が2倍とすると電圧利得は
10倍のままが正解って
勘違いして5倍を選択してしまった・・・。

3 名前：鈴木投稿日： 2006/08/24(木) 07:03:22

　この問題の答えは⑤20倍も正解ではないでしょうか？
　Gmはドレイン電流Idの二乗にひれいするので，Idが1/2になると，Gmは
1/√2になる．Av∝Gm･RLなので1/√2×2=√2でAvは√2倍になるというの
が正解の考え方だと思います．
　しかし，入出力が電圧の形の増幅器であれば，動作点は入力と出力がリ
ニアなところに設定します．このような動作点ではドレイン電流Idが変化
しても相互コンダクタンスGmはほとんど変化しません．
　そうなると，電圧利得Avはドレイン抵抗RLだけで決まることになります．
RLが2倍になったのだからAvも2倍で20倍になります．
　さらに，この問題は「ドレーンと電源の間に負荷抵抗RLを挿入したソー
ス接地増幅回路」としか書かれていません．ですから，ソースに抵抗を入
れた電流帰還型のソース接地増幅回路を想定することも可能です．電流帰
還がかかっていれば，Gmは見かけ上さらにリニアになりますから，Av=20
に近い値になります．
　数式による説明と回路シミュレータによる解析結果を日本技術士会へ送
ろうと思うのですが，いかがでしょうか．

4 名前：鈴木投稿日： 2006/08/24(木) 09:27:00

上記の書き込み中の一部を修正します．

＜修正前＞--------------------------------------------------------
・・・ですから，ソースに抵抗を入
れた電流帰還型のソース接地増幅回路を想定することも可能です．電流帰
還がかかっていれば，Gmは見かけ上さらにリニアになりますから，Av=20
に近い値になります．

＜修正後＞--------------------------------------------------------
・・・ですから，ソースに抵抗Rsを入
れた電流帰還型のソース接地増幅回路を想定することも可能です．
　電流帰還がかかっていれば以下の式のように，Avに対するGmの影響はた
いへん小さくなります．
Av=Gm・RL/(1+Gm・Rs)
1<<(Gm・Rs)とすると，Av=RL/Rs
　したがって，このような回路ではAv=20に近い値になります．

5 名前：R. 投稿日： 2006/08/26(土) 02:13:02

「Gmはドレイン電流Idの二乗に比例」は「Vgsはドレイン電流Idの二乗に比例」が正しいのでは？
Gm＝ΔId/ΔVgsなので、2mAの時のIdの2乗曲線の傾きがGmになります。
出題者は鈴木さんの言われた計算をしていると思うので、日本技術士会の回答が間違っているという
のは同意見です。
ただし正解は10倍が正解だと思います。
そのうち訂正されるのではないでしょうか？

6 名前：R. 投稿日： 2006/08/26(土) 03:01:34

「Vgsはドレイン電流Idの二乗に比例」というのはVgs－Idが原点を通るきれいな2乗
曲線を描く場合の話なので、実際の石ではVgsがある程度の大きさまでこないとIdが
流れ出さないものもあるので正しい表現ではないですね。＞自分

ちなみにソースに抵抗入れて電流帰還を入れるのは出題の条件からでは増幅率計算
できないので、ダメです。
負荷抵抗と同じ値のソース抵抗入れたら増幅率は1以下になりますよ。
Id＝Is なのでG＝－（RL･ΔId）／(ΔVgs+Rs･ΔIs）から理解できると思います。

それと、spiceで計算される場合には、入力信号はできるだけ小さくしないとIdが
出題の電流値から外れて動作する範囲が大きくなります。
Idの変化率がIdの1/10くらいになるように入力電圧を入れると良い感じで計算で
きるのではないかと思います。
Idをどんどん小さくしていくと、先ほどの説明のようにVgs－Idの2乗曲線の傾き
を微分で求めるイメージがつかみやすいかと思います。

と、ここまで書いて自分が間違っていると恥ずかしすぎなので、日本技術士会に
連絡する気にはなれませんが、出題ミスだとすると結構恥ずかしいと思います。

7 名前：鈴木投稿日： 2006/08/27(日) 01:10:25

Rさんwrote：
「Gmはドレイン電流Idの二乗に比例」は「Vgsはドレイン電流Idの二乗に
比例」が正しいのでは？

　すいません．頭の中だけで考えていたので私の書き込みには間違いと説
明不足の部分が多々ありました．「日本技術士会が発表した正答」へ到達
する筋道を書き直すと以下のようになります．

　ドレイン電流をId，ゲート-ソース間電圧をVgs，Vgsの閾値電圧をVth，
比例定数をAとすると，一般に，MOSFETでは以下の近似式が成り立つといわ
れています．
　Id=A･(Vgs-Vth)^2　①式
相互コンダクタンスGmはIdをVgsで微分したものなので，
　Gm=2A･Vgs-2A･Vth　②式
①式と②式から，Idを1/2にするとGmは1/√2になる．
　一方，ソース接地増幅回路の小信号電圧利得Avは，負荷抵抗RLを使って
以下のようにあらわされる．
　Av=Gm･RL　③式
ここで，Idを1/2，RLを2倍にしたときの小信号電圧利得Av'は，Gmが1/√2
になるので，
　Av'=(1/√2)･Gm･2RL=√2･Gm･RL=√2･Av　④式
となり，Av=10ならば，Av'≒14となる．

8 名前：鈴木投稿日： 2006/08/27(日) 01:48:06

　上記書き込みの「正答への道筋」で，私が疑問に思うのは①式と③式で
す（ただし，この道筋が正しければですが･･･）．

　まず①式についてですが，実際のデバイスではきれいな二乗特性にはな
りません．さらに，問題ではGmを計算できる図も数値も示されていません．
ですから，Idを1/2にしたときにGmがいくらになるのかはわかりません．
たぶん，回路に使用するMOSFETの品種によって大きく違ってきます．これ
は，回路シミュレーションで追試してみたいと思います．

　つぎに③式ですが，この式は，ソースを直接接地した（またはコンデン
サで交流的に接地した）回路についていえることです．問題では，ソース
を直接接地するとは書いてありません．ソースに電流帰還抵抗Rsを挿入し
た回路を想定することも可能です．Rsを挿入してもAv=10倍に設定するこ
とはまったく問題なく可能です．
　この場合のAvは以下の式で計算することができます．
　Av≒Gm･RL/(1+Gm･Rs)　⑤式
Ｒさんは，計算できないと書き込まれていますが，問題にRsが数値として
明記されていないだけです．⑤式で計算は可能です．
　この回路を仮定すると，AvにおけるGmの影響は小さくなる条件が存在し
ます．こうなると，RLの2倍が支配的になり，Avは20倍（10倍×2）に近い
値になります．
　これは回路シミュレータで確認したところ，そのようになりました．

9 名前：鈴木投稿日： 2006/08/27(日) 09:19:32

　SPICEでシミュレーションしてみました．シミュレーションの条件は以下
のとおりです．

◇OrCAD PSpice A/D を使用
◇ソースを直接接地するソース接地回路
◇電源電圧は10V（PchMOSFETの場合は-10V）
◇ゲート電圧はDC電源で1MΩを介してゲート-ソース間へ加える
◇ドレイン電流はゲート電圧のみを調整して変化させる
◇小信号電圧利得は，AC解析にて測定（@低周波領域）
◇使用デバイス：2SJ598，2SK3295，2SK3377
　いずれもNEC製のエンハンスメント型電力スイッチング用MOSFETですが
（手持ちのライブラリの関係でここらへんしか利用できなかった），問題
にはMOSトランジスタとしか記述がないので問題はないと思います．

　Id=1mAにしたときにAvは，いずれのMOSFETでも10倍でした．つまり，Id
を1/2にしてRLを2倍にしても，Avは10倍のまま変わらないという結果です．
　なぜそうなるのか考えてみました．

　MOSFETにおいて次式の関係が成立しているとする．
　Id=A･(Vgs-Vth)^2　①式
　Gm=2A･Vgs-2A･Vth　②式
①式から次の関係が導出できる．
　A=Id/(Vgs-Vth)^2　⑥式
⑥式を②式に代入するとGmは以下のようにあらわされる．
　Gm=2Id/(Vgs-Vth)　⑦式　
⑦式をみると，Idを2mAから1mAに変化させたときに，(Vgs-Vth)の値があま
り変化しないのであれば，GmはIdの変化の割合とほぼ同じ，つまり1/2にな
る．
　私がシミュレーションに使用したMOSFETは，①式のカーブがVthを超える
と急激に立ち上がるデバイスばかりです．ですから，Idを1/2にしても
（省略されました・・全てを読むにはここを押してください）

10 名前：R. 投稿日： 2006/08/27(日) 10:09:13

やっと理解できた。私は思いっきり勘違いしてますね。
さすがに出題は間違ってませんね。
　Id=A･(Vgs-Vth)^2　①式
は以下のようにおいて正規化します。
y=Id/A、x=(Vgs-Vth)とする場合に
y=x^2　②式
gmを求めるにはy=x^2をxで微分するそうです。
gm = 2x = y^0.5　③式
Aは定数で、yはIdが1/2になればMOSの品種にかかわらず1/2になり、Gmは1/√2
になります。
Gmが1/√2になって、RLが2倍ですからAv'≒14が成り立つわけですね。

実際のデバイスではきれいな二乗特性にはならないという点ですが、出題者の
意図はMOS-FETの特性が二乗特性ということを受験者が理解しているかを試して
いると思います。
ソース抵抗を入れて電流帰還をかける件ですが、こちらも出題者の意図から外
れると思います。
教科書的にソースを直接接地することを前提に出題していると思います。
ソース抵抗にコンデンサを並列に接続したらとか回答のバリエーション出すぎです。

11 名前：鈴木投稿日： 2006/08/27(日) 12:07:00

　手元に2SK3055（NEC製スイッチング用MOSFET）があったので実験してみ
ました．結果は，シミュレーションと同じようにAv≒10（もちろん10に非
常に近い値で，7や14からは離れています）でした．
　理論的な考察から導き出されたものがAv≒14であれば，これは正解です．
しかし，私の行った実験が正しいのであればAv≒10も正解だと思います．

　ポイントは，この出題内に記載されている情報が少な過ぎることではない
でしょうか．MOSFETの二乗特性とソース接地増幅回路の利得に関する知識を
問うのであれば，それにふさわしい出題の方法がほかにあったのではないか
と思います．

12 名前：R. 投稿日： 2006/08/27(日) 19:35:44

私もシミュレーションさせてみました。
ソフトはLTspice モデルは2SK1058です。
モデルはネットで入手した素性が良くわからないものです。
2SK1058はMOS-FETの元祖的な2SK135のパッケージ違い。素直な2乗特性を持ちます。

計算結果は、20dBが23dBに増幅率がアップする結果になりました。

2乗特性に近い特性のMOS-FETでないとダメなのかもしれません。

13 名前：鈴木投稿日： 2006/08/28(月) 00:06:24

　Ｒさんが使った2SK1058は，伝達特性がVthからゆっくり立ち上がるデバ
イスです．ON抵抗の高いMOSFET(オーディオ･アンプなどのリニア増幅回路
に使うもの)には，このような特性のものが多いようです．
　私もIR社のIRF150（伝達特性の立ち上がりがゆるいMOSFET)で同様のシミ
ュレーションを行ってみました．結果は14倍（=23dB)になりました．
　ということは，MOSFETの品種によって正解が変わってしまうということ
になりますね．う～ん，なんか嫌になってきたけど･･･，いい勉強にはなり
ますね！

14 名前：鈴木投稿日： 2006/08/28(月) 13:08:28

　この出題について再検討していただくよう，日本技術士会試験センター
に対して，ウェッブ上で問い合わせしました．以下が問い合わせのURLです．
http://www.engineer.or.jp/examination_center/inquiry.html
　ウェッブ上の問い合わせと同時に，正答が複数存在する可能性について
文書にまとめて郵送しました．
　試験問題に関することですから，問い合わせに対する明確な回答はいた
だけないと思います．しかし，疑問点に対しては声を出していかなければ
ならないと思います．

15 名前：Ti 投稿日： 2006/08/30(水) 08:05:54

はじめまして。
この掲示板を拝見し非常に興味が沸きましたので、私もSPICEでシミュレーションしてみました。
条件は、９番の書き込みの鈴木さんと同じ。
使用デバイスは、polyfetのF2046という、高周波用VDMOSです。
結果は、14倍でした。
このデバイスは、伝達特性が比較的ゆっくり立ち上がるものですが、
ゆっくり立ち上がるとか、急峻に立ち上がるとかの境目はどの辺りにあるのでしょうね。
設定電流が小さい上に、(Vgs-Vth)の変化も小さいので、
条件によっては、10倍、14倍以外のポイントも出てきそうですが。
モデルや条件を換えて試してみようと思います。

時間勝負の5択問題で、出題者の意図まで考慮して回答するのは難しいと思いますが、
複数の解釈ができるというのは、いい問題ではないですね。

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▲13▼ 2-1-13 (Res:4)

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1 名前：APEC 投稿日： 2006/08/08(火) 10:04:55

2－1-13　携帯電話システムに関する次の記述のうち，誤っているものはどれか。
(1) 通話するとき以外でも，携帯端末は電波を出すことがある。
(2) 位置登録は，着信に必須な機能である。
(3) CDMA方式では，他セルからの干渉の影響を受ける。
(4) 待ち受け時に.携帯端末は間欠的に受信している。
(5) ある通信事業者のネットワーク内で，複数の基地局エリアをまたがって通信を継続できる機能をローミングという。

2 名前：nis 投稿日： 2006/08/08(火) 13:07:56

(5)

ローミングではなく、ハンドオーバだと思います。

3 名前：近江投稿日： 2006/08/08(火) 22:43:08

⑤

4 名前：かめさん＠浜 投稿日： 2006/08/11(金) 10:09:19

う～ん
無線LANの場合は、複数の基地局エリアをまたがって通信を継続できる機能を
ローミングというんで正しいと思ってしまったが、携帯電話の世界では
確かに海外ローミングとか使いますね・・・。

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▲14▼ 2-1-14 (Res:4)

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1 名前：APEC 投稿日： 2006/08/08(火) 10:04:42

2-1-14　ダイバーシチ技術を用いる移動通信に関する説明として誤っているものは次のうちどれか。
(1) 同じ信号を複数のアンテナで受信したとき，すべての受信信号のレベルが同時に減衰する確率がより大きい方が通信品質をより改善できる。
(2) フェージングによる伝搬損失に周波数依存性があるとき，複数の異なる無線周波数で送信された同じ信号を受信することにより通信品質を改善することができる。
(3) 空間ダイバーシチ技術は，デジタルだけでなくアナログのシステムでも適用できる。
(4) 送信側と受信側にそれぞれ1本のアンテナしか用いない場合でも，受信レベルの時間変動があればダイバーシチ技術を用いて通信品質を改善することができる。
(5) 垂直偏波と水平偏波をそれぞれ受信する2本のアンテナを移動機に用いれば，通信品質を改善することができる。

2 名前：2nd 投稿日： 2006/08/08(火) 21:33:36

(1)　にしてみました。
難解な日本語だけど、同時に減衰したら改善は難しいのでは？

(4)の１本しかアンテナが無くてもダイバーシチって言うのかなあ？

3 名前：近江投稿日： 2006/08/08(火) 22:43:57

①

4 名前：ｸｴｽﾁｮﾝ 投稿日： 2006/08/08(火) 23:22:36

(1)時間ﾀﾞｲﾊﾞｰｼﾁがあるらしい
一般のﾀﾞｲﾊﾞｰｼﾁは複数ｱﾝﾃﾅが基本ですが

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▲15▼ 2-1-15 (Res:2)

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1 名前：APEC 投稿日： 2006/08/08(火) 10:04:31

2－1-15　あるデジタル情報を伝送する際に8相位相変調を用いるとする。このとき変調速度が9600ポーであったとする。この場合のデータ伝送速度(ビット/秒)として正しいものは次のうちどれか。
　(1) 9600ビット/秒 (2) 12800ビット/秒 (3) 19200ビット/秒
　(4) 28800ビット/秒 (5) 57600ビット/秒

2 名前：大阪投稿日： 2006/08/08(火) 11:54:55

(4)

変調速度＝9600baud
8PSKにおいて、1回の変調で遅れる情報量=3bit
なので、3×9600=28800bps

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▲16▼ 2-1-16 (Res:17)

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1 名前：APEC 投稿日： 2006/08/08(火) 10:04:20

2－1-16　次の記述のうち，誤っているものはどれか。
(1) NTSCカラーテレビ信号は直交変調技術を用いている。
(2) NTSCカラーテレビ放送で用いられている周波数帯域幅は，白黒テレビ放送で用いられた周波数帯域幅より広い。
(3) カラーテレビ放送では，色を表現するために赤，緑，育の加法混色の原理を用いている。
(4) インタレース走査(飛越し走査)は，テレビの垂直解像度を同一に保ったまま周波数帯域幅を半分にする技術である。
(5) ガンマ補正は，表示デバイスの電気一光変換の非直線特性を補正する操作である。

2 名前：2nd 投稿日： 2006/08/08(火) 21:47:37

(2)　にしました。

たしか、カラーを白黒の周波数帯域と同じで実現したというのが特徴だったかと

3 名前：ラジオ少年 投稿日： 2006/08/09(水) 06:27:46

(1)　直交変調はデジタル処理の手法では。NTCS方式はアナログ変調。

4 名前：R. 投稿日： 2006/08/09(水) 08:38:43

(2)では？
NTSCは二つの色差信号で直交変調しているはず。

5 名前：NetAna 投稿日： 2006/08/09(水) 21:23:05

ラジオ少年が正しい。
NTSCの変調方式は振幅変調の残留側波帯変調だったなぁ。

6 名前：No Name 投稿日： 2006/08/09(水) 21:52:00

白黒放送に必要な帯域は4.5MHzでカラーは6MHzだったなぁ。

7 名前：R. 投稿日： 2006/08/09(水) 22:26:02

輝度信号は残留側波帯式振幅変調ということですが、色の信号は副搬送波で直交振幅変調されて
輝度信号に追加されるようです。

白黒放送とカラー放送で必要な帯域が違いますが、１チャンネル当たりの帯域幅は6MHzで変わって
いないというのが出題意図ではないかと思ったりします。

8 名前：外野でスマンが 投稿日： 2006/08/09(水) 22:55:31

みんな真面目に議論しているところスマンが、
インターレス走査は毎秒３０コマの動きをスムーズに見せるための技術じゃないか？
もちろん帯域も半分になるのだが、それは秒３０コマに抑えたからで、
本来の飛び越し走査の目的は、視覚の残像現象を利用した技術ってのはどうか？

9 名前：No Name 投稿日： 2006/08/09(水) 23:13:05

垂直解像度を同一に保ったまま帯域を半分にするには秒あたりの画面数を少なくするだけで済むね。
インターレス技術を解説した文章ではないな。

10 名前：2nd 投稿日： 2006/08/09(水) 23:16:38

R.氏に同意。
設問の読み方次第と思いますが、
(1)直交変調技術を用いている→その技術をどこかに用いていれば正しい
(2)放送で用いられている周波数帯域幅→実際の放送での帯域幅が同じなら誤り。
もし、カラー化の時に帯域幅が変わったら白黒テレビでは映らなくなったかも？
(4)周波数帯域幅を半分にする技術→目的は違うにせよ、そういう技術でもあるならば正しい。

（内容そのものが合ってるかは、自信無し）

11 名前：No Name 投稿日： 2006/08/09(水) 23:24:21

白黒テレビは輝度信号と音声信号を受信できれば良いので色信号は受信できない。
＞白黒テレビ放送で用いられた・・
と過去形の文章になっている。
すると的確に技術用語を解説していない(4)になると思われるが。

12 名前：影丸投稿日： 2006/08/10(木) 01:12:23

> インタレース走査(飛越し走査)は，テレビの垂直解像度を同一に保ったまま（以降引用略）
インターレースにすると帯域幅は半分で済むが、ケルファクター相当（≒0.7）で垂直解像度が落ちるので、
(4)は誤りでしょう。
でも、出題者の意図の点ではＲ.氏の解釈に一票。

13 名前：いこいこ 投稿日： 2006/08/10(木) 06:25:29

(1)は「カラーテレビ信号」でベースバンド、
(2)は「カラーテレビ放送」で放送波
を言っていると思います。
私は(4)を選びましたが、
確かに白黒テレビからカラーテレビへのスムーズな移行のためには、
放送波の周波数帯域幅は同じである必要がありますよね。
しかし、当方、白黒テレビ放送を見たことない世代です。
もし、(2)が答えだとすると、ちょっと酷だなあ・・・

14 名前：アナログ時代 投稿日： 2006/08/10(木) 20:38:36

やはり誤っているのは(4)だな。
白黒テレビ放送の初期の帯域は４MHｚ強だったことは事実。
アナログだから水平、垂直同期は受信信号から再生するので、カラー化でフレーム数が
1000/1001に変わろうが、色搬送波が追加されようが互換性が保てた。

15 名前：R. 投稿日： 2006/08/10(木) 21:50:45

映像帯域幅は白黒もカラーも4.2MHzらしいですね。
カラー化の際に4.2MHzの中に色差信号を押し込んだらしい。
勉強になりました。

16 名前：大阪投稿日： 2006/08/15(火) 20:27:03

結局(2)でしたね。

17 名前：No Name 投稿日： 2006/08/16(水) 22:47:57

NTSCが白黒テレビ放送も修飾していると考えると(2)が×確定。
(4)は｢テレビの垂直解像度を同一に保ったまま・・｣で×確定。

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▲17▼ 2-1-17 (Res:5)

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1 名前：APEC 投稿日： 2006/08/08(火) 10:04:09

2－1-17　低圧幹線に関する記述で，間違っているものは次のうちどれか。
(1) 唯一の過電流遮断器で保護された送風機用幹線において，全ての三相誘導電動機を200V定格から400V定格に取り替え，回路電圧を400Vに変更したので，定格電流が200V定格時の1/2の過電流遮断器に交換した。
(2) 高圧受電の施設において，こう(亘)長110㎜の既設低圧幹線を利用して，動力負荷に電力を供給する計画をした。幹線の電圧を三相200Vにしたときに，負荷電流に対する電圧降下率が14%になったので，動力負荷の定格を400Vとし，幹線の電圧を三相400Vに変更した。
(3) 太い幹線から細い幹線を分岐するときに，細い幹線を保護する過電流遮断器を分岐点からこう(亘)長3ｍ以内の箇所に設けた。
(4) 集合住宅の電灯幹線を計画する上で，各住戸の使用電力容量を想定し，幹線に接続される住戸の使用電力容量を合計して，これに住戸の数に対応した幹線の需要率を乗じ配線太さを選定した。
(5) 低圧受電の施設において，こう(亘)長200m以上の三相200V低圧幹線の電圧降下を12V以下に抑えるように配線太さを選定した。

2 名前：内線規定 投稿日： 2006/08/08(火) 23:09:47

②（確信なし）
電気使用場所の変圧器供給（高圧受電）の場合、120ｍ以下は
電圧降下5%以下だったかな？
低圧受電の場合、200ｍ超過で6%以下？

3 名前：R. 投稿日： 2006/08/09(水) 02:21:08

(1)と思うけど自信なし
唯一の過電流遮断器でとありますが、電動機の幹線の過電流遮断器の選定法って
最大の電動機容量が関係していて、単純に電動機の合計容量だけで決まりませんよね？

4 名前：内線規程 投稿日： 2006/08/10(木) 19:09:55

　すみません間違っていました。　
この場合、200Vを400Vに格上げしたので、電圧降下は、
3.5%となるので②は、正しい記述でした。
　ちなみに、低圧受電の場合、200ｍ超過で6%以下、
200ｍ以下で5%以下となっています。
　ジャスト200mならば、5%以下となるんでしょうが、
以上・以下・超過とややこしい所ですね？

5 名前：がま投稿日： 2006/08/10(木) 20:17:57

(４)の幹線の意味が、住戸系統毎の幹線であればこれでいいと思うけど、共用電灯回路も含むものとすれば怪しいよね？

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▲18▼ 2-1-18 (Res:5)

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1 名前：APEC 投稿日： 2006/08/08(火) 10:03:59

2－1-18　三相200V，40kWの交流電動機が100%の負荷状態で運転されている時の入力電流として最も近い値は次のうちどれか。但し，100%負荷時の効率ηを90%，力率をcosθ=0.92(遅れ)とする。
(1) 100A (2) 120A (3) 140A (4) 160A (5) 180A

2 名前：ヤマカン 投稿日： 2006/08/08(火) 19:39:42

40000÷200÷1.73÷0.9÷0.92でいいの？

3 名前：2nd 投稿日： 2006/08/08(火) 20:23:22

私も同じに考えて(3)にしました。

Ｐ＝√３ＶＩCOSθ・η
I＝Ｐ÷(√３ＶCOSθ・η)　≒　１４０Ａ

4 名前：近江投稿日： 2006/08/08(火) 22:47:21

③

5 名前：メビウス 投稿日： 2006/08/11(金) 08:20:47

2ndさんの公式で③。（でも焦ってηを計算し忘れて②にしてしまった。残念。）

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▲19▼ 2-1-19 (Res:5)

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1 名前：APEC 投稿日： 2006/08/08(火) 10:03:47

2－1-19　屋内照明の計画要素である照度，色温度，輝度に関する記述で，間違っているものは次のうちどれか。
(1) 色温度4,500K(ケルビン)の光源を用いて，事務室の平均照度750lx(ルックス)を確保した。
(2) 商品が日立つようにミニハロゲン電球使用のスポットライトを用いて，宝飾店舗のショーウィンドウの演出を行った。
(3) 色温度3,500K(ケルビン)の光源を用いて，輝度を抑えた光天井(格子ルーバー)として，明るく落ち着いたホールを計画した。
(4) 色温度の低い光源を用いて，高照度な店舗を設計することにより，涼しげな空間を演出した。
(5) 間接照明でベース照度200lx(ルックス)を確保し，色温度の低い光源を用いたフロアー・スタンドで，落ち着いた居間の雰囲気を演出した。

2 名前：がまへこ 投稿日： 2006/08/08(火) 14:15:13

(４)でしょう。
色温度が低ければ、暖かい雰囲気になるはずです。

3 名前：nis 投稿日： 2006/08/08(火) 19:41:25

私も（4）を選びました。

4 名前：近江投稿日： 2006/08/08(火) 22:48:07

④
同じ理由

5 名前：ラジオ少年 投稿日： 2006/08/10(木) 06:27:56

(1) 事務所、工場は500lxが適当。750lxは外観検査などの
　照度が必要な部分の照度で、明るすぎると考えたのですが、
　だめでしょうか???

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▲20▼ 2-1-20 (Res:7)

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1 名前：APEC 投稿日： 2006/08/08(火) 10:03:25

2－1-20　フルスケール30A，精度1.5級の交流電流計を使用して，正弦波の電流を測定したところメータが20Aを指示した。実際に流れている電流の正しい値は次のうちどれか。
　(1) 20±0.30A　(2) 20±0.45A　(3) 20±1.50A
　(4) 20±3.00A　(5) 20±4.50A

2 名前：nis 投稿日： 2006/08/08(火) 19:38:40

(2)

30Aの1.5%で0.45A

3 名前：近江投稿日： 2006/08/08(火) 22:48:47

②
同じ理由

4 名前：R. 投稿日： 2006/08/09(水) 01:54:50

(1)
20Aの1.5%で0.3A

1Aの指示のときに1±0.45Aにはならないでしょう？とのロジックで

5 名前：ラジオ少年 投稿日： 2006/08/09(水) 06:47:22

(1) 指示計器の校正手順としては、全体の1/3以上の数値
　の数点を測定し、1.5%以内であれば合格としていた。勘違いで(2)
　としてしまった。残念。

6 名前：nis 投稿日： 2006/08/09(水) 13:00:26

調べました、基底値の1.5%で良いと思いますので
やはり(2)だと思います。
JIS C 1102-1の附属書B-1に例が出ています。
www.jisc.go.jpで検索可能です。

7 名前：ラジオ少年 投稿日： 2006/08/11(金) 22:52:00

なるほど、規定値に対して1.5％ということは、指示値に
かかわらず誤差が絶対値であらわされるので、最大値の
1/3の範囲は誤差が大きい点に通じます。
指示計器の仕組みから、このような規格としないと、規格を満たさない
ことになるのでしょう。
ということは、1.5級の指示計器は、基底値の1.5%以内の値の測定は、
指示値より、誤差が大きいこととなります。（実際、その程度の精度です。）
1/3以内での指示値での測定はなるべく避けるほうがよい理由が再確認
されました。

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Ｈ18技術士二次試験 電気電子部門 択一問題臨時掲示板

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