工事担任者 総合通信「電気通信技術の基礎」の一問一答

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：節点での電荷保存則。複数経路の合流・分岐点で電流を解析する際の基本則。

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：閉路でのエネルギー保存則。ループ電流法・節点電圧法の基礎となる。

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：Y=A・B。直列スイッチ等価。0と1の積算と同じ結果。

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：Y=A+B。並列スイッチ等価。論理積と双対の関係。

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：Y=A⊕B=A・B'+A'・B。加算器・パリティ生成等で使用。

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：8kHz×8bit=64kbps。電話伝送の標準速度。G.711規格。

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：信号を正弦波の重ね合わせとして分解。周波数解析・フィルタ設計の基本。

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。直列は『和』、並列は『逆数の和の逆数』。積は誤り。

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法則は節点の電流則、第2法則が閉回路の電圧則。順序を取り違えやすい。

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。XL=2πfLで周波数fに比例。高周波ほど大きくなる（開放に近づく）。

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。実効値=最大値/√2≒0.707×最大値。√2倍ではない（向きが逆）。

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。バイポーラは『電流制御型』（ベース電流で制御）。電圧制御型はFET。

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。それは論理和（OR）の特性。ANDは全入力が1のときのみ出力1。

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入力が異なるとき1。両方1のときは0。それはANDの動作。

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。正しい順序は『標本化→量子化→符号化』。順序を取り違えやすい論点。

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。f0=1/(2π√LC)。L・Cの『積』の平方根の逆数。和ではない。

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：V=IR。電圧=電流×抵抗の関係。直流回路の最基本則。

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：直列は和: 2+3=5Ω。並列なら(2×3)/(2+3)=1.2Ω。

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：節点に流入と流出する電流の代数和=0（電荷保存則）。

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：Xc=1/(ωC)=1/(2πfC)。周波数に反比例。

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：XL=ωL=2πfL。周波数に比例（コンデンサと逆）。

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: 実効値=最大値/√2≒0.707×最大値。

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：順方向で電流を流し、逆方向で阻止する整流作用。

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：ベース・コレクタ・エミッタ。FETはゲート・ソース・ドレイン。

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：ゲート絶縁構造で電圧制御・入力インピーダンス極めて高。

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=全入力1で出力1（直列スイッチ）。OR=いずれか1で出力1（並列）。

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=2入力が異なるとき1（A=0,B=1またはA=1,B=0）。

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・NORは単体で全論理関数を実装可能（機能完全）。

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：fs≧2fmax。これ以下でエイリアシング発生（折返し雑音）。

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：fs=8kHz×8bit=64kbps。デジタル電話の基本帯域。

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：電力比は10log10、電圧・電流比は20log10で計算。

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：共振時XL=Xcで虚部相殺、Z=Rのみ。電流最大。

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：f0=1/(2π√LC)。LCの積に依存。

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：C=B・log2(1+S/N) bit/s。帯域幅BとSN比の積で容量決定。

70. 問70．伝送路の整合条件として正しいものはどれか。

    • ア．受信側で増幅する
    • イ．線路インピーダンスと負荷インピーダンスを一致させる
    • ウ．信号電力を最大にする
    • エ．線路を可能な限り短くする

    正解：イ．線路インピーダンスと負荷インピーダンスを一致させる

    解説：Z_load=Z0で反射係数0、反射波なし。VoIP・LAN配線で重要。

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=全入力0で初めて出力0。それ以外は1。

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=電子（ネガティブ）、p型=正孔（ポジティブ）が多数キャリア。

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OPアンプ: 入力∞、出力0、利得∞。仮想短絡で解析。

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：信号を時間領域から周波数スペクトルに分解。フィルタ設計・周波数解析の基本。

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：0/1判定で再生可能、雑音耐性が高い。デジタル化最大の利点。