平成13年度第2回総合種基礎科目 【 解説 】



第1問

(1)R2が120オームのときに流れる電流をI1とするとオームの法則により
    I1=30/120=0.25[A]
  このときの起電力Eは次のようになります。
    E=I1・R1+30=0.25R1+30 ・ ・ ・ ・@
  R2が450オームのときに流れる電流をI1とするとオームの法則により
    I2=45/450=0.1[A]
  このときの起電力Eは次のようになります。
    E=I2・R1+45=0.1R1+45 ・ ・ ・ ・A
  @式とA式よりR1を求めると
    0. 25R1+30=0.1R1+45
    0. 15R1=15
    R1=100[Ω]


(2)インダクタンスLxは、交流ブリッジ回路の平衡条件より次のようになります。
    Lx=R2・L1/R1=30×40/20=60[mH]


第3問

(1)NOR回路の出力は、入力0,0,1,1と0,1,0,1から、出力は1,0,0,0になります。
下のAND回路の出力は、入力0,0,1,1と0,1,0,1から、出力は0,0,0,1になります。
NAND回路では一つでも「0」が入力されると出力は「1」になります。これを利用して入力0,0,0,1から出力は1,1,1,*になります。(*は0か1)
上のNAND回路の出力は入力1,0,0,0と1,1,1,*より、出力は1,0,0,0になります。したがって、出力cが1,0,0,0よりNORの回路に置き換えることができます。
   


(2)設問の論理式を簡単にすると次のようになります。
   
また、A+Bの真理値は0,1,1,1になります。

次に各論理回路の入力aに0,0,1,1、入力bに0,1,0,1を入力すると出力cは、次のようになります。
   
出力cが0,1,1,1になるのは、図−3です。


(3)AND回路の出力は、入力0,0,1,1と0,1,0,1より、0,0,0,1になります。
NAND回路は、両方の入力が「0」のとき、出力が「1」になります。これを利用して、入力0,0,0,1と出力1,0,0,0, からもう一方の入力は0,1,1,*になります。(*は0か1)
NOT回路の入力は、出力0,1,1,*より1,0,0,*になります。
Mの入力0,0,1,1と0,1,0,1より、出力が1,0,0,*になるのは、NORです。



(4)
解答欄の@ABEはこれ以上簡単にすることができませんので違います。

したがって、Dが正解です。


第4問

(1)電気通信回線への入力電力をP1、負荷抵抗Rで消費される電力をP2、線路の伝送損失をLとすると伝送量Aは次のようになります。
    
この式にP2=2.4、L=20を代入してP1を求めると、



(3)題意より、電圧は0.7倍、電流は1.3倍よりインピーダンスの倍率はオームの法則により0.7/1.3倍になります。
これよりZ2を求めると、
Z2=650×0.7/1.3=350[Ω]





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