電験三種(第三種電気主任技術者)「理論」のうち、SI単位と電気・磁気の量の問題です(大分類:電気計測・単位・重要度B)。一問一答5問 → 五肢択一3問の順に解き、解答・解説は各問題の下を開いて確認してください。
一問一答(○×)
重要度:B 難易度:★☆☆
問1:国際単位系(SI)の基本単位のうち、電気に関するものはボルト〔V〕である。
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正解:×
SIの7つの基本単位のうち、電気に関するものはアンペア〔A〕です。ボルトはW/AやJ/Cで表される組立単位です。
重要度:B 難易度:★☆☆
問2:1Vは、1Cの電荷を移動させるのに1Jの仕事が必要な2点間の電位差であり、1V=1J/Cである。
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正解:○
電位差V=W/Q(仕事÷電荷)なので、1V=1J/Cです。P=VIから1V=1W/Aとも表せます。
重要度:B 難易度:★☆☆
問3:磁束密度の単位はテスラ〔T〕で、1T=1Wb/m²である。
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正解:○
磁束密度は単位面積当たりの磁束なので、Wb/m²で、これをT(テスラ)と呼びます。
重要度:B 難易度:★★☆
問4:磁束の単位ウェーバ〔Wb〕は、1Wb=1V/sである。
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正解:×
電磁誘導e=dΦ/dtより、Φ=e×tなので1Wb=1V·sです。V/sではありません。
重要度:B 難易度:★☆☆
問5:SI接頭語のp(ピコ)は10⁻⁹を表す。
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正解:×
p(ピコ)は10⁻¹²です。10⁻⁹はn(ナノ)です。
五肢択一
重要度:B 難易度:★☆☆
問6:静電容量の単位ファラド〔F〕と、インダクタンスの単位ヘンリー〔H〕を、ほかの単位で表したものの組み合わせとして、正しいものはどれか。
- F=C/V、H=Wb/A
- F=C·V、H=Wb·A
- F=V/C、H=A/Wb
- F=C/V、H=A/Wb
- F=V/C、H=Wb/A
【第6問:正解と解説】
正解:1
正解は1です。
静電容量C=Q/V(電荷÷電圧)なので F=C/V
インダクタンスL=NΦ/I(鎖交磁束÷電流)なので H=Wb/A
1:正しい。
2:誤り。どちらも積ではなく商です。
3:誤り。どちらも分母と分子が逆です。
4:誤り。Hの分母と分子が逆です。
5:誤り。Fの分母と分子が逆です。
重要度:B 難易度:★☆☆
問7:電気・磁気に関する量とその単位の組み合わせとして、誤っているものはどれか。
- 誘電率:F/m
- 透磁率:H/m
- 抵抗率:Ω·m
- 導電率:S/m
- 磁界の強さ:Wb/m
【第7問:正解と解説】
正解:5
正解は5です。
1:正しい。
2:正しい。
3:正しい。R=ρL/Aより、ρ=RA/LでΩ·m²/m=Ω·mです。
4:正しい。導電率は抵抗率の逆数です。
5:誤り。磁界の強さの単位はA/mです(アンペアの周回積分の法則H×2πr=Iより)。
重要度:B 難易度:★★☆
問8:エネルギー(仕事・電力量)の単位ジュール〔J〕をSI基本単位で表したものとして、正しいものはどれか。
- kg·m/s²
- kg·m²/s²
- kg·m²/s³
- kg/(m·s²)
- kg·m²/(s³·A)
【第8問:正解と解説】
正解:2
正解は2です。
仕事=力×距離で、力の単位N=kg·m/s²(運動方程式F=ma)なので、J=N·m=kg·m²/s²です。電力量では1J=1W·sです。
1:誤り。力の単位N(ニュートン)です。
2:正しい。
3:誤り。仕事率・電力の単位W(ワット)です。
4:誤り。圧力の単位Pa(パスカル)です。
5:誤り。電圧の単位V(ボルト)です。
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