半導体_ダイオード_平成２２

　次の文章は、　pn接合で形成されるダイオードに関する記述である.　文中の［　　　］に当てはまる語句を解答群の中から選びなさい.
　p層とn層とを接合させ、 図のように電圧源 E を接続した.　p層とn層との接合部には電子も正孔もほとんど存在しない［　（１）　］と呼ばれる領域が生じる.　まず電圧 E＝０ とし、　n層側の［　（１）　］領域を考える.　この領域では電子がなくなるため、電子を作り出した不純物であるドナーが［　（２）　］となり、　電子の流れに対し電位の障壁を作る.　不純物分布が一様であるとすれば、　n層の［　（１）　］が始まる境界からの距離を x とするとき.　この障壁のポテンシャル関数は x の ［　（３）　］関数として表される.
　同様にp層側では正孔がなくなることで同様に電位の障壁を作る.　この二つの障壁の高さの合計を拡散電位と読んでいる.

電圧 E を正にすると、　この二つの障壁の高さの合計は［　（４）　］、　電流が流れる.　半導体中での電子や正孔の量はその運動エネルギーに対してボルツマン分布を持つと近似できるので、　電流量はp層とn層間の電圧の増加に対して［　（５）　］関数的に増加する.

解答群ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

解答ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

直流回路_テブナンの定理_平成２２

次の文章は、  直流回路の電流に関する記述である.  文中の［　　　］に当てはまる数値を解答群の中から選びなさい.
図１に示す直流回路において、  ５〔Ω〕の抵抗に流れる電流 Iをテブナンの定理によって求めたい.

次に、  図２の回路において回路内のすべての電圧源の電圧を零とした回路について端子１ー２間の抵抗を求めると［　（４）　］〔Ω〕となる.  

以上より、  端子１ー２間の５〔Ω〕の抵抗を接続したときに流れる電流 Iはテブナンの定理より［　（５）　］〔A〕となる

解答群----------------------------------------------------------

解答

（１）ー（ヌ）　

（２）ー（ヲ）

（３）ー（ハ）

（４）ー（ト）

電圧を零として短絡するのがテブナンのやり方である.  すると、

端子１ー２間の抵抗 R  ＝ (１Ωと４Ωの並列) ＋ (２Ωと３Ωの並列) = 2

（５）ー（ヨ）

磁気_アンペアの周回積分_平成２２

解答群ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

解答ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

電気計測_ヘイブリッジ_平成２２

解答群------------------------------------------------------------------------------------------------------

解答------------------------------------------------------------------------------------------------------

電子回路_トタンジスタ_平成２２

次の文章は、 図１に示すバイポーラトランジスタを用いた増幅回路に関する記述である.  文中の［　　　］に当てはまる数値を解答群の中から選びなさい.  ただし、  図１は、  増幅回路の交流成分のみを考慮しており、  バイポーラトランジスタの交流等価回路は図２で表されるものとする.  また、 β はエミッタ接地電流増幅率であり、ベース電流のβ倍がコレクタ電流となることを表している.  

解答群--------------------------------------------------------------

解答

（１）ー（ワ）

（２）ー（ロ）

（３）ー（ハ）

（４）ー（リ）

（５）ー（ト）

交流回路_電流と消費電力_重ねの理_平成２２

次の文章は、回路の電流と消費電力に関する記述である. 文中の［　　　］に当てはまる数値を解答群の中から選びなさい.
図に示す交流回路において、回路に流れる電流と消費される電力を求めたい. ただし、

解答群ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

解答

（１）ー（ル）

（２）ー（チ）

（１）と同様に求める

（３）ー（ハ）

（４）ー（ヘ）

（５）ー（ヌ）

静電気_影像法_静電容量_平成22

次の文章は、2導体間及び大地に平行に張られた電線の静電容量に関する記述である。文中の［　　］に当てはまる語句又は式を解答群の中から選びなさい.ただし、空気の誘電率をεoとする.
図１に示すように、空気中に半径a、導体間距離dの2本の無限長平行導体があり、各導体に単位長さ当たり＋ρ、ーρの電荷を与えた場合を考える.ここで、d》aとする.
　このとき、2本の導体の軸を結ぶ平面上、単位長さ当たり＋ρの電荷を与えた導体の中心軸からxの点の電界の強さは、

　　　　　　　　　　E（x） ＝ ［　(1) 　］                         　      ・・・・・・・・・・・・・・・①

となる。
したがって、導体間の電位差は、

と求まる。

よって、単位長さ当たりの導体間の静電容量は、

C = ［　(3) 　］                         　             ・・・・・・・・・・・・・・・③

と計算できる.

次に、図２に示すように、平たんな大地面上の高さhに大地と平行に張られた半径aの電線の大地に対する単位長さ当たりの静電容量を、影像法を用いて求める.ここで、h》aとする.

まず、大地面上の高さhの電線と平行に大地中の深さhに張られた半径aの影像電線を想定する.このとき、③式においてd＝２hを代入することで２電線間の単位長さ当たりの静電容量を求めることができる.この静電容量は、大地面と電線間の静電容量と、大地面と影像電線との間の仮想的な静電容量とが直列接続されたものである.したがって、電線の大地に対する単位長さ当たりの静電容量は、電線と影像電線とからなる２電線間の場合の［　(４) 　］となる.よって、電線の大地に対する単位長さ当たりの静電容量は、

C = ［　(５) 　］                         　             ・・・・・・・・・・・・・・・④

と求めることができる.なお、大地は完全導体であるとする

解答群＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

解答

(1)ー（ヌ）

導体からx離れた電界の強さE（x）は

導体が2本あるので

（２）ー（ヲ）

（１）で求めたE（x）を積分計算するだけ

（３）ー（ホ）

C、V、qの関係式に（２）で求めたVを代入するだけ

（４）ー（ワ）

静電容量は長さに反比例する

（５）ー（ヨ）

まず、電線と影像電線との静電容量C’は（３）と求め方は同じで、導体間距離dが２hになっているだけ。

そして（４）より、電線と大地の静電容量Cは、電線と影像電線との静電容量C’の2倍であるから

 C＝２C’　

過渡現象_初期電荷あり_平成２２

解答
 
  （1）ー（リ）　電圧 E が抵抗で分圧されるだけ
  （２）ー（ニ）　　　　同上
  （３）ー（イ）　微分方程式④をとけばよい。qはC１やC２にある電荷ではなくR２を流れる電荷。
  （４）ー（ホ）　　　　同上
  （５）ー（カ）　時間がたてば v１ と v２ は同じになる


思うに、①②③式を作ることが難しいと思うけれどすでに作られているので少し楽。