70AM096第70回 臨床検査技師国家試験 過去問

図の回路で点 A の電圧はどれか。

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正解: 3

正答

3

この問題のポイント

複数の既知電位へ抵抗で接続された節点では、Kirchhoffの電流則を立てます。

解説

点Aの電圧をVとします。Aは、10 Vへ50 Ω、0 Vへ50 Ω、5 Vへ25 Ωで接続されています。点Aへ流れ込む電流と流れ出す電流の和を0とすると、

(V − 10) / 50 + V / 50 + (V − 5) / 25 = 0

両辺を50倍すると、

V − 10 + V + 2V − 10 = 0
4V = 20
V = 5.0 V

したがって正答は5.0 Vです。

計算のポイント
抵抗が小さい枝ほど点Aの電位へ強く影響します。5 V側は25 Ωなので、50 Ω枝の2倍のコンダクタンスを持ちます。

選択肢の確認

1.2.5 V
誤り。
2.5 Vは抵抗値の違いを含めた節点方程式から得られません。

2.3.0 V
誤り。
3.0 Vは3本の枝電流が釣り合う電位ではありません。

3.5.0 V
正しい。
Kirchhoffの電流則から点Aは5.0 Vとなるため正しいです。

4.6.0 V
誤り。
6.0 Vでは各枝の電流和が0になりません。

5.7.5 V
誤り。
7.5 Vは単純な電圧の中間値に近いですが、25 Ω枝の重みを正しく反映した結果ではありません。

覚えるポイント

  • 節点では各枝電流の代数和を0にします。
  • 電流 = 電位差 / 抵抗です。
  • 本問の点Aは5.0 Vです。
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