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工事担任者 総合通信「電気通信技術の基礎」の一問一答

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📖 工事担任者 総合通信「電気通信技術の基礎」の全75問と解説(一覧)

工事担任者 総合通信の電気通信技術の基礎に関する一問一答(全75問)の正解と解説の一覧です。上の一問一答で実際に解いてから、ここで復習・確認できます。

  1. 問1.オームの法則は『電圧V=抵抗R×電流I』で表される。

    正解:○(正しい)

    解説:V=IR。直流回路の最も基本的な関係式で、3つのうち2つが分かれば残る1つを算出できる。

  2. 問2.抵抗を直列に接続したとき、合成抵抗は各抵抗の和となる。

    正解:○(正しい)

    解説:R_total = R1+R2+...+Rn。直列では電流が共通で、各抵抗の電圧降下の和が全体電圧。

  3. 問3.抵抗を並列接続したときの合成抵抗は、各抵抗の逆数の和の逆数となる。

    正解:○(正しい)

    解説:1/R_total = 1/R1+1/R2+...。並列では電圧が共通で、合成抵抗は最小抵抗より小さくなる。

  4. 問4.キルヒホッフの第1法則(電流則)は『回路の任意の節点に流入する電流の和=流出する電流の和』である。

    正解:○(正しい)

    解説:節点では電荷がたまることも消えることもないので、流入する電流の総和と流出する電流の総和は必ず等しくなる(電荷保存則)。流入を正・流出を負と符号を決めれば「代数和=0」と表せる。分岐や合流のある回路を解く出発点になる。

  5. 問5.キルヒホッフの第2法則(電圧則)は『閉回路を一巡したときの電圧の代数和は0』である。

    正解:○(正しい)

    解説:閉回路を一周して元の点に戻れば電位も元に戻るため、起電力と電圧降下の代数和は0になる(エネルギー保存則)。一周する向きを決め、電位が上がるか下がるかで符号をそろえるのが計算のこつ。ループ電流法の基礎になる。

  6. 問6.コンデンサのリアクタンスXc=1/(2πfC)で、周波数が高くなるほど小さくなる。

    正解:○(正しい)

    解説:Xc=1/(ωC)、ω=2πf。高周波ではコンデンサは『短絡』に近づき、低周波では『開放』に近づく。

  7. 問7.コイル(インダクタ)のリアクタンスXL=2πfLで、周波数が高くなるほど大きくなる。

    正解:○(正しい)

    解説:XL=ωL。高周波ではコイルは『開放』に近づき、低周波では『短絡』に近づく。コンデンサと逆特性。

  8. 問8.RLC直列共振回路では、共振時にXL=Xcとなりインピーダンスは抵抗Rのみに等しくなる。

    正解:○(正しい)

    解説:共振周波数f0=1/(2π√LC)。共振時、リアクタンス成分が打ち消し合い回路電流が最大となる。

  9. 問9.交流の実効値は、最大値(振幅)の1/√2倍である。

    正解:○(正しい)

    解説:正弦波の実効値=最大値/√2≒0.707×最大値。電力計算で実効値が用いられる根拠。

  10. 問10.半導体のpn接合ダイオードは順方向電圧時に電流を流し、逆方向電圧時には流さない(整流作用)。

    正解:○(正しい)

    解説:順方向で電子・正孔が再結合し電流が流れる。逆方向では空乏層が広がり電流を阻止。AC→DC変換等に利用。

  11. 問11.バイポーラトランジスタには、npn型とpnp型の2種類がある。

    正解:○(正しい)

    解説:ベース・コレクタ・エミッタの3端子素子。電流増幅作用を持ち、増幅・スイッチング回路の基本素子。

  12. 問12.MOSFETはゲート電圧で電流を制御する電圧制御型素子で、入力インピーダンスが極めて高い。

    正解:○(正しい)

    解説:Metal-Oxide-Semiconductor FET。ゲート絶縁構造で入力電流ほぼゼロ。CPUやLSIの基本素子。

  13. 問13.演算増幅器(オペアンプ)の理想特性として、入力インピーダンス無限大・出力インピーダンス0・電圧利得無限大がある。

    正解:○(正しい)

    解説:理想オペアンプの3条件。実用上は『仮想短絡(バーチャルショート)』により負帰還回路を解析。

  14. 問14.論理積(AND)は全入力が1のとき出力が1、それ以外は0となる。

    正解:○(正しい)

    解説:AND(論理積)は Y=A・B で、すべての入力が1のときだけ出力が1になる。スイッチを直列につないだ回路と同じで、どれか1つでも切れていれば電流は流れない。1つでも0があれば結果は0という、数値の掛け算と同じ性質を持つ。

  15. 問15.論理和(OR)はいずれか1つの入力が1なら出力が1、全入力が0のときのみ0となる。

    正解:○(正しい)

    解説:OR(論理和)は Y=A+B で、どれか1つでも入力が1なら出力は1、すべて0のときだけ0になる。スイッチを並列につないだ回路と同じで、どれか1つでも閉じていれば電流が流れる。ANDとは双対の関係にある。

  16. 問16.排他的論理和(XOR)は2入力が異なるとき出力1、同じとき出力0となる。

    正解:○(正しい)

    解説:XOR(排他的論理和)は2入力が異なるときだけ1になる。式では Y=A・B̄+Ā・B。「どちらか一方だけ」という判定なので、半加算器の和の計算やパリティビットの生成、データの一致検出などに使われる。

  17. 問17.NAND・NORゲートは、それぞれ単体で全ての論理関数を実装できる『万能ゲート』である。

    正解:○(正しい)

    解説:機能完全性(functional completeness)を持つ。実LSIではNAND/NOR基本セルから全回路を構成。

  18. 問18.デジタル信号は0と1の離散値で情報を表すため、ノイズに強く再生中継が容易である。

    正解:○(正しい)

    解説:アナログ信号と異なり、しきい値判定で0/1を再構成できるため、伝送路雑音による劣化を防げる。

  19. 問19.A-D変換(アナログ-デジタル変換)は『標本化(サンプリング)→量子化→符号化』の3段階で構成される。

    正解:○(正しい)

    解説:PCM(パルス符号変調)の基本3段階。サンプリング定理(標本化周波数≧2×信号最高周波数)が前提。

  20. 問20.標本化定理(ナイキストの定理)によれば、原信号の最高周波数の2倍以上で標本化すれば原信号を完全に復元できる。

    正解:○(正しい)

    解説:fs≧2fmax。例: 音声4kHz帯域→標本化8kHz以上必要。電話のPCM標本化は8kHz。

  21. 問21.音声PCMでは標本化周波数8kHz・量子化8ビットで64kbpsのデジタル信号となる。

    正解:○(正しい)

    解説:標本化周波数8kHz×量子化8ビット=64kbps。音声帯域を4kHzまでとすると標本化定理からその2倍の8kHzで標本化すれば足り、1標本を8ビットで符号化する。これがG.711として標準化されたデジタル電話1チャネルの速度になる。

  22. 問22.フーリエ変換は、時間領域の信号を周波数領域のスペクトルに変換する数学的手法である。

    正解:○(正しい)

    解説:どんな信号もさまざまな周波数の正弦波の重ね合わせで表せるという考えに基づき、時間の関数を周波数ごとの成分(スペクトル)に分解する。これにより、雑音がどの周波数に乗っているか、フィルタでどこを削ればよいかを定量的に扱える。

  23. 問23.デシベル(dB)は対数表現で、電力比 G[dB]=10log10(P2/P1) で表される。

    正解:○(正しい)

    解説:電力比10倍=10dB、100倍=20dB。電圧・電流比は20log10、損失は負の値で表す。

  24. 問24.伝送路の特性インピーダンスは線路の構造(導体間隔・誘電体)で決まり、整合させると反射波が生じない。

    正解:○(正しい)

    解説:Z0=√(L/C)。整合(Z_load=Z0)で反射係数Γ=0、信号は損失なく伝達。VoIPの安定動作にも重要。

  25. 問25.シャノンの通信路容量定理によれば、通信路容量C=B・log2(1+S/N)で帯域幅Bと信号雑音比S/Nに依存する。

    正解:○(正しい)

    解説:C=B・log2(1+S/N) bit/s。帯域・SN比の対数和で容量上限が決まる。広帯域・低雑音化が高速化の鍵。

  26. 問26.オームの法則は交流回路でも直流回路でも常に同じ形(V=IR)で成立する。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。交流ではV=IZ(インピーダンス)であり、抵抗・リアクタンス・位相を含む複素数表現が必要。

  27. 問27.抵抗を直列接続したときの合成抵抗は、各抵抗の積となる。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。直列接続の合成抵抗は各抵抗の和 R=R1+R2。電流の通り道が長くなるだけなので抵抗は増える。並列接続は 1/R=1/R1+1/R2(2個なら積÷和)で、必ず最小の抵抗より小さくなる。積で求める形は存在しない。

  28. 問28.キルヒホッフの第1法則は閉回路の電圧の和を扱う法則である。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。第1法則が節点における電流則(流入と流出の和が等しい)、第2法則が閉回路における電圧則(電圧の代数和が0)。「1=電流、2=電圧」と番号と対象をセットで覚えると取り違えにくい。

  29. 問29.コンデンサのリアクタンスXcは周波数が高いほど大きくなる。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。Xc=1/(2πfC)で周波数fと反比例。高周波ほどXcは小さくなる(短絡に近づく)。

  30. 問30.コイル(インダクタ)のリアクタンスXLは周波数に依存しない。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。誘導性リアクタンスは XL=2πfL で周波数に比例する。周波数が高いほど電流の変化が速く、それを妨げる誘導起電力が大きくなるため。直流(f=0)では0となり、高周波では通しにくくなる。

  31. 問31.RLC直列共振回路では、共振時にインピーダンスは最大となる。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。直列共振では共振時にインピーダンス最小(=R)、電流最大。並列共振は共振時にインピーダンス最大。

  32. 問32.交流の実効値は最大値(振幅)の√2倍である。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。正弦波の実効値は最大値÷√2(約0.707倍)で、逆に最大値が実効値の√2倍になる。実効値は同じ熱量を発生する直流に換算した値で、日本の100V・200Vという表記はいずれも実効値である。

  33. 問33.pn接合ダイオードは逆方向電圧でも自由に電流を流す。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。逆方向時は空乏層が広がり電流を阻止する(整流作用)。順方向のみ電流を流す。

  34. 問34.バイポーラトランジスタは電圧制御型素子である。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。バイポーラトランジスタはベース電流でコレクタ電流を制御する電流制御型の素子。電圧制御型はFET(電界効果トランジスタ)で、ゲート電圧で電流を制御し、入力インピーダンスが極めて高いという違いがある。

  35. 問35.MOSFETの入力インピーダンスは極めて低い。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。MOSFETはゲート絶縁構造で入力インピーダンスは極めて高い(ほぼ無限大)。バイポーラと逆の特性。

  36. 問36.演算増幅器(オペアンプ)の理想特性として入力インピーダンス0が挙げられる。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。理想オペアンプは入力インピーダンス『無限大』、出力インピーダンス0、電圧利得無限大。

  37. 問37.論理積(AND)はいずれか1つの入力が1のとき出力1となる。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。「いずれか1つの入力が1なら出力1」はOR(論理和)の動作。AND(論理積)はすべての入力が1のときだけ出力が1になり、1つでも0があれば0になる。

  38. 問38.排他的論理和(XOR)は両方の入力が1のとき出力1となる。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。XORは2つの入力が異なるときだけ1になるので、両方が1のときの出力は0。両方が1のときに1になるのはANDの動作である。

  39. 問39.NANDゲートは『万能ゲート』ではなく、限定的な論理関数しか実装できない。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。NAND・NORは単体で全論理関数を実装可能な万能ゲート(機能完全)。実際のLSIで多用される。

  40. 問40.A-D変換は『符号化→量子化→標本化』の3段階順で行う。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。A-D変換は標本化(時間軸を離散化)→量子化(振幅を離散化)→符号化(2進数に変換)の順に行う。まず時間方向に切り出し、その値を段階に丸め、最後にビット列にする、という流れで覚える。

  41. 問41.標本化定理によれば、原信号の最高周波数と同じ周波数で標本化すれば完全復元できる。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。最高周波数の『2倍以上』で標本化が必要。等倍ではエイリアシング(折り返し雑音)が発生。

  42. 問42.音声PCMの標本化周波数は1kHz・量子化4ビットで4kbpsが標準である。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。電話音声PCMはfs=8kHz・8ビット=64kbpsが標準(G.711)。1kHz/4bitは音声品質を保てない。

  43. 問43.デシベル(dB)は線形表現で、電力比をそのまま倍数で表す。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。dBは対数表現。10log10(P2/P1)で表され、10倍=10dB、100倍=20dB。

  44. 問44.伝送路で整合させると反射波が大きくなる。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。整合(Z_load=Z0)で反射係数0、反射波は発生しない。不整合時に反射波が生じる。

  45. 問45.シャノンの通信路容量は帯域幅のみに依存し、信号雑音比は無関係である。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。C=B・log2(1+S/N)で帯域幅BとS/N比の両方に依存する。広帯域・高SN比で容量増大。

  46. 問46.デジタル信号はアナログ信号より雑音に弱く、再生中継が困難である。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。デジタルは0/1の離散値判定で再生が容易、雑音耐性が高い。これがデジタル化の最大利点。

  47. 問47.フーリエ変換は周波数領域の信号を時間領域に戻すためのみに使う。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。フーリエ変換は時間→周波数、逆フーリエ変換が周波数→時間。両者は対の関係。

  48. 問48.半導体のn型は正孔(ホール)が多数キャリア、p型は電子が多数キャリアである。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。n型=電子(ネガティブ)、p型=正孔(ポジティブ)が多数キャリア。逆に覚えやすい論点。

  49. 問49.バイポーラトランジスタの3端子はベース・ソース・ドレインである。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。バイポーラ=ベース・コレクタ・エミッタ。ソース・ドレインはFET(電界効果型)の端子名。

  50. 問50.共振周波数f0はインダクタンスLとキャパシタンスCの和で決まる。

    正解:×(誤り)

    解説:誤り。共振周波数は f0=1/(2π√LC) で、LとCの積の平方根に反比例する。和ではない。LやCを大きくすると共振周波数は下がる、という関係もあわせて押さえる。

  51. 問51.オームの法則の正しい式はどれか。

    • ア.V=I/R
    • イ.V=R/I
    • ウ.V=IR
    • エ.V=I+R

    正解:ウ.V=IR

    解説:オームの法則は V=IR で、電圧は電流と抵抗の積。ここから I=V/R、R=V/I と変形でき、3つの形を自在に使い分けられるようにしておく。V=I/R や V=I+R では単位(次元)が合わない。

  52. 問52.抵抗R1=2Ω・R2=3Ωを直列接続したときの合成抵抗はどれか。

    • ア.1.2Ω
    • イ.6Ω
    • ウ.2.5Ω
    • エ.5Ω

    正解:エ.5Ω

    解説:直列接続の合成抵抗は和なので 2+3=5Ω。電流の通り道が長くなるだけなので必ず最大の抵抗以上になる。参考までに同じ2個を並列にすると (2×3)÷(2+3)=1.2Ω で、最小の抵抗より小さくなる。

  53. 問53.キルヒホッフの第1法則(電流則)が示す内容はどれか。

    • ア.節点の電流の和=0
    • イ.電力の保存
    • ウ.閉回路の電圧の和=0
    • エ.抵抗の合成

    正解:ア.節点の電流の和=0

    解説:第1法則は節点に流入する電流と流出する電流の代数和が0になるという電流則で、電荷が節点にたまらないこと(電荷保存則)を表す。閉回路の電圧の和が0になるのは第2法則(電圧則)で、対象が異なる。

  54. 問54.コンデンサのリアクタンスXcの正しい式はどれか。

    • ア.Xc=2πfC
    • イ.Xc=1/(2πfC)
    • ウ.Xc=2πf/C
    • エ.Xc=fC

    正解:イ.Xc=1/(2πfC)

    解説:容量性リアクタンスは Xc=1/(ωC)=1/(2πfC) で、周波数にも静電容量にも反比例する。周波数が高いほど小さくなって電流を通しやすくなり、直流(f=0)では無限大となって電流を通さない。コイルとちょうど逆の性質。

  55. 問55.コイルのリアクタンスXLの正しい式はどれか。

    • ア.XL=L/f
    • イ.XL=1/(2πfL)
    • ウ.XL=2πfL
    • エ.XL=f/L

    正解:ウ.XL=2πfL

    解説:誘導性リアクタンスは XL=ωL=2πfL で、周波数に比例する。高周波ほど電流の変化が速く、それを妨げる誘導起電力が大きくなるため。周波数に反比例するコンデンサとは逆の振る舞いをする。

  56. 問56.交流の実効値と最大値(振幅)の関係はどれか。

    • ア.実効値=最大値
    • イ.実効値=最大値/2
    • ウ.実効値=最大値×√2
    • エ.実効値=最大値/√2

    正解:エ.実効値=最大値/√2

    解説:正弦波では 実効値=最大値÷√2(約0.707倍)。実効値は同じ熱量を発生する直流に換算した値として定義されるため、瞬時値の2乗平均の平方根から導かれる。最大値は実効値の√2倍になる。

  57. 問57.pn接合ダイオードの主な機能はどれか。

    • ア.整流
    • イ.発振
    • ウ.増幅
    • エ.変調

    正解:ア.整流

    解説:pn接合は順方向電圧では電流を流し、逆方向ではほとんど流さないという一方向性を持つ。この性質を使って交流を直流に変換するのが整流作用で、電源回路の基本になる。増幅はトランジスタ、発振や変調は別の回路の働き。

  58. 問58.バイポーラトランジスタの3端子はどれか。

    • ア.ゲート・ソース・ドレイン
    • イ.ベース・コレクタ・エミッタ
    • ウ.アノード・カソード・ゲート
    • エ.プラス・マイナス・接地

    正解:イ.ベース・コレクタ・エミッタ

    解説:バイポーラトランジスタの3端子はベース・コレクタ・エミッタで、ベースに流す小さな電流でコレクタ・エミッタ間の大きな電流を制御する電流制御型。ゲート・ソース・ドレインはFET、アノード・カソードはダイオードの端子名である。

  59. 問59.MOSFETの特徴として正しいものはどれか。

    • ア.電圧制御型・入力インピーダンス低
    • イ.電流制御型・入力インピーダンス低
    • ウ.電圧制御型・入力インピーダンス高
    • エ.電流制御型・入力インピーダンス高

    正解:ウ.電圧制御型・入力インピーダンス高

    解説:MOSFETはゲートが絶縁膜で隔てられているためゲート電流がほとんど流れず、入力インピーダンスが極めて高い電圧制御型の素子。消費電力が小さく集積化しやすいので、デジタル回路の基本素子として広く使われている。

  60. 問60.論理積(AND)の動作として正しいものはどれか。

    • ア.いずれか1つの入力が1なら出力1
    • イ.入力に関係なく常に1
    • ウ.全入力が0のときのみ出力1
    • エ.全入力が1のときのみ出力1

    正解:エ.全入力が1のときのみ出力1

    解説:ANDはすべての入力が1のときだけ出力が1になる。スイッチを直列につないだ回路と同じで、1つでも切れていれば流れない。「いずれか1つが1なら出力1」はORの動作で、両者を取り違えないよう直列・並列のイメージで区別する。

  61. 問61.排他的論理和(XOR)の出力が1となる入力組合せはどれか。

    • ア.A=0,B=1
    • イ.A=1,B=1
    • ウ.A=0,B=0
    • エ.入力に関わらず常に1

    正解:ア.A=0,B=1

    解説:XORは2入力が異なるときだけ出力が1になるので、A=0・B=1(またはA=1・B=0)の組合せが該当する。両方1のときも両方0のときも出力は0になる。

  62. 問62.『万能ゲート』として正しい組合せはどれか。

    • ア.AND・OR
    • イ.NAND・NOR
    • ウ.XOR・NOT
    • エ.XOR・XNOR

    正解:イ.NAND・NOR

    解説:NANDとNORは、それぞれ単体を組み合わせるだけでAND・OR・NOTのすべてを構成でき、あらゆる論理関数を実現できる(機能完全)。このため実際のICでは1種類のゲートだけで回路を作れるという製造上の利点がある。

  63. 問63.A-D変換の正しい段階順序はどれか。

    • ア.量子化→標本化→符号化
    • イ.符号化→量子化→標本化
    • ウ.標本化→量子化→符号化
    • エ.標本化→符号化→量子化

    正解:ウ.標本化→量子化→符号化

    解説:PCMの3段階: ①標本化(連続→離散時間)②量子化(連続→離散値)③符号化(2進数化)。

  64. 問64.標本化定理(ナイキスト)が要求する標本化周波数の最低条件はどれか(信号最高周波数fmax)。

    • ア.fs≧fmax
    • イ.fs≧4fmax
    • ウ.fs≧fmax/2
    • エ.fs≧2fmax

    正解:エ.fs≧2fmax

    解説:標本化定理より、信号に含まれる最高周波数fmaxの2倍以上の周波数で標本化すれば元の波形を復元できる(fs≧2fmax)。これを下回ると高い周波数成分が低い周波数に折り返って現れるエイリアシング(折返し雑音)が生じ、元に戻せなくなる。

  65. 問65.電話音声PCMの標準ビットレートはどれか(G.711)。

    • ア.64kbps
    • イ.32kbps
    • ウ.8kbps
    • エ.128kbps

    正解:ア.64kbps

    解説:音声帯域を4kHzまでとすると標本化定理からfs=8kHzで足り、1標本を8ビットで符号化するので 8k×8=64kbps。これがG.711として標準化されたデジタル電話1チャネルの速度で、伝送路の設計単位にもなっている。

  66. 問66.デシベル(dB)の電力比定義式はどれか。

    • ア.G=P2/P1
    • イ.G=10log10(P2/P1)
    • ウ.G=20log10(P2/P1)
    • エ.G=log2(P2/P1)

    正解:イ.G=10log10(P2/P1)

    解説:電力比のデシベルは G=10log₁₀(P2/P1)。電圧比・電流比の場合は電力が2乗に比例するため係数が2倍になり 20log₁₀ を使う。10倍の電力比が10dB、2倍がおよそ3dBという目安を覚えておくと計算が速い。

  67. 問67.RLC直列共振時のインピーダンス値として正しいものはどれか。

    • ア.R+jωL
    • イ.R-j/(ωC)
    • ウ.Rのみ
    • エ.無限大

    正解:ウ.Rのみ

    解説:直列共振ではXL=Xcとなり誘導性と容量性のリアクタンスが打ち消し合うため、インピーダンスは抵抗Rだけになる。その結果インピーダンスが最小になり電流は最大となる。並列共振では逆にインピーダンスが最大となる。

  68. 問68.共振周波数f0の正しい式はどれか。

    • ア.f0=2π√LC
    • イ.f0=L/C
    • ウ.f0=L+C
    • エ.f0=1/(2π√LC)

    正解:エ.f0=1/(2π√LC)

    解説:XL=Xc すなわち 2πf L=1/(2πf C) を f について解くと f0=1/(2π√LC) が得られる。LとCの積で決まるため、どちらを大きくしても共振周波数は下がる。

  69. 問69.シャノンの通信路容量の式はどれか。

    • ア.C=B・log2(1+S/N)
    • イ.C=B・S/N
    • ウ.C=B+S/N
    • エ.C=log10(B・S/N)

    正解:ア.C=B・log2(1+S/N)

    解説:シャノンの定理より通信路容量は C=B・log₂(1+S/N) [bit/s]。帯域幅Bを広げれば比例して増えるが、S/Nを上げても対数でしか増えない点が重要で、電力を上げるより帯域を確保するほうが効率的な場合が多いことを示している。

  70. 問70.伝送路の受端で反射波が生じないようにするための条件として、正しいものはどれか。

    • ア.負荷のインピーダンスを、線路の導体抵抗と等しくする
    • イ.負荷のインピーダンスを、線路の特性インピーダンスと等しくする
    • ウ.負荷のインピーダンスを、線路の絶縁抵抗と等しくする
    • エ.負荷のインピーダンスを、電源の内部インピーダンスと等しくする

    正解:イ.負荷のインピーダンスを、線路の特性インピーダンスと等しくする

    解説:線路上の進行波は、インピーダンスがZ1からZ2に変わる点で、その(Z2−Z1)/(Z2+Z1)倍が反射波となって戻る。受端では線路の特性インピーダンスから負荷のインピーダンスに変わるので、両者を等しくすれば反射波は0になる(整合)。整合がとれていないと定在波ができ、送信波形が劣化する。特性インピーダンスは線路に分布するインダクタンス・抵抗・静電容量・漏れ抵抗から決まる値で、導体抵抗や絶縁抵抗そのものではない。受端の反射は負荷と特性インピーダンスの関係で決まるので、電源の内部インピーダンスに合わせても反射はなくならない。

    根拠: コトバンク「反射波」 百科事典マイペディア(インピーダンスZ1からZ2に変わる点で、進行波eは e′=e(Z2−Z1)/(Z2+Z1)の反射波となって戻る) / コトバンク「インピーダンス整合」 ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典(線路の特性インピーダンスと負荷のインピーダンスが整合していないと反射が生じて定在波ができ、送信波形が劣化) / コトバンク「分布定数回路」 日本大百科全書(線路の単位長さごとのインダクタンス・抵抗・キャパシタンス・リーカンスが分布、特性インピーダンスは分布定数から算定)

  71. 問71.論理和(OR)の出力が0となるのはどの場合か。

    • ア.いずれか1つが1のとき
    • イ.全入力1のとき
    • ウ.全入力0のとき
    • エ.入力に関係なく常に0

    正解:ウ.全入力0のとき

    解説:ORはどれか1つでも入力が1なら出力が1になるので、出力が0になるのはすべての入力が0のときだけ。全入力が1のときはもちろん1で、これはANDと結果が一致する場合にすぎない。

  72. 問72.半導体n型の多数キャリアはどれか。

    • ア.正孔
    • イ.イオン
    • ウ.電子と正孔の両方
    • エ.電子

    正解:エ.電子

    解説:n型半導体はリンなど5価の不純物を加えて自由電子を増やしたもので、多数キャリアは電子(negative)。p型はホウ素など3価の不純物を加えて正孔を増やしたもので、多数キャリアは正孔(positive)。名称の頭文字と対応させて覚える。

  73. 問73.演算増幅器(オペアンプ)の理想特性に該当するものはどれか。

    • ア.電圧利得無限大
    • イ.出力インピーダンス無限大
    • ウ.入力インピーダンス0
    • エ.入出力電圧反転固定

    正解:ア.電圧利得無限大

    解説:理想的なオペアンプは電圧利得が無限大、入力インピーダンスが無限大、出力インピーダンスが0とされる。利得が無限大だからこそ、負帰還をかけたとき2つの入力端子の電位差が0とみなせる(仮想短絡)ようになり、回路の解析が簡単になる。

  74. 問74.フーリエ変換の主目的はどれか。

    • ア.電力測定
    • イ.時間領域→周波数領域への変換
    • ウ.DC成分の除去
    • エ.信号の増幅

    正解:イ.時間領域→周波数領域への変換

    解説:フーリエ変換は時間の関数を周波数ごとの成分に分解し、時間領域から周波数領域へ移す手法。どの周波数にどれだけ成分があるかが分かるため、雑音の特定やフィルタの設計、変調方式の解析に不可欠になる。増幅や電力測定の手段ではない。

  75. 問75.デジタル信号がアナログ信号より優れる主な理由はどれか。

    • ア.高周波で送信できる
    • イ.大電力で送信できる
    • ウ.ノイズに強く再生中継が容易
    • エ.アンテナが小さくて済む

    正解:ウ.ノイズに強く再生中継が容易

    解説:デジタル信号は0か1かを判定すればよいので、多少の雑音や波形のひずみがあっても元の値を正確に読み取れ、中継地点で完全な波形に再生(再生中継)できる。アナログでは中継のたびに雑音が累積するため、長距離伝送で差が決定的になる。