36PM47｜第36回 臨床工学技士国家試験 過去問

正答

1

公式正答は 1 です。正答内容は ａ、ｂ、ｃ です。

この問題のポイント

同軸ケーブルの特性インピーダンス、ファラデーの電磁誘導の法則、電磁波の波長と速度、放射の条件を別々に判定します。定常直流と、投入・遮断時の過渡現象は区別が必要です。

解説

aは正しい。 一様な同軸ケーブルの特性インピーダンスは Z₀=√(L'/C') で、単位長さ当たりのインダクタンスL'と容量C'、すなわち断面形状や誘電体で決まり、ケーブル全長そのものには依存しません。

bは正しい。 時間的に変化する磁束は、ファラデーの法則により渦状の電界を誘起します。

cは正しい。 真空中の波長は λ=c/f=(3.0×10⁸)/(2.45×10⁹)≈0.122 m≈12 cm です。

dは誤り。 媒質中の電磁波の速度は v=1/√(με) であり、誘電率εと透磁率μの積に比例するのではなく、その平方根に反比例します。

eは誤り。 時間変化のない定常直流が電流値に比例した放射電力を持続的に生じる、という関係はありません。ただし、直流回路でも電源の投入や遮断により電流が時間変化する過渡時には、電磁波を放射し得ます。

各肢の最終判定は、ａ：正しい、ｂ：正しい、ｃ：正しい、ｄ：誤り、ｅ：誤りです。

選択肢の確認

選択肢1：ａ、ｂ、ｃ

正答です。 aは特性インピーダンス、bは変化する磁束が誘起する電界、cは2.45 GHzに対する約12 cmの波長を正しく述べています。

選択肢2：ａ、ｂ、ｅ

正答ではありません。 aとbは正しい一方、eのように放射電力が定常直流の電流値に比例するとはいえません。

選択肢3：ａ、ｄ、ｅ

正答ではありません。 aは正しいですが、dは速度公式の依存関係が誤り、eも放射電力と定常直流電流値の関係を誤っています。

選択肢4：ｂ、ｃ、ｄ

正答ではありません。 bとcは正しいですが、dの速度はv=1/√(με)であり、μεに比例するとする記述は誤りです。

選択肢5：ｃ、ｄ、ｅ

正答ではありません。 cは正しいですが、dとeはどちらも誤りなので、正しい三つの組合せにはなりません。

覚えるポイント

• 一様な同軸ケーブルのZ₀=√(L'/C')はケーブル全長そのものには依存しない。
• λ=c/fで、2.45 GHzの波長は約0.122 m、すなわち約12 cm。
• 電磁波速度はv=1/√(με)。定常直流と電流変化を伴う過渡現象は分けて考える。