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第三種電気主任技術者の過去問 平成29年度(2017年) 理論 問12

問題

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次の文章は、紫外線ランプの構造と動作に関する記述である。

紫外線ランプは、紫外線を透過させる石英ガラス管と、その両端に設けられた(ア)からなり、ガラス管内には数百パスカルの(イ)及び微量の水銀が封入されている。両極間に高電圧を印加すると、(ウ)から出た電子が電界で加速され、(イ)原子に衝突してイオン化する。ここで生じた正イオンは電界で加速され、(ウ)に衝突して電子をたたき出す結果、放電が安定に持続する。管内を走行する電子が水銀原子に衝突すると、電子からエネルギーを得た水銀原子は励起され、特定の波長の紫外線の光子を放出して安定な状態に戻る。さらに(エ)はガラス管の内側の面にある種の物質を塗り、紫外線を(オ)に変換するようにしたものである。

上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)、(ウ)、(エ)及び(オ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の( 1 )~( 5 )のうちから一つ選べ。
   1 .
( ア )磁極 ( イ )酸素  ( ウ )陰極 ( エ )マグネトロン ( オ )マイクロ波
   2 .
( ア )電極 ( イ )酸素  ( ウ )陽極 ( エ )蛍光ランプ  ( オ )可視光
   3 .
( ア )磁極 ( イ )希ガス ( ウ )陰極 ( エ )進行波管   ( オ )マイクロ波
   4 .
( ア )電極 ( イ )窒素  ( ウ )陽極 ( エ )赤外線ヒータ ( オ )赤外光
   5 .
( ア )電極 ( イ )希ガス ( ウ )陰極 ( エ )蛍光ランプ  ( オ )可視光
( 第三種 電気主任技術者試験 平成29年度(2017年) 理論 問12 )
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この過去問の解説 (3件)

2

紫外線ランプは、

【電極から電子を放出 → 電子が希ガス原子に衝突 → 正イオンが発生 → 正イオンが陰極に衝突して電子をたたき出す】

を繰り返すことで安定的に放電を持続させています。

また、電子が(希ガス原子でなく)水銀原子に衝突すると、電子からエネルギーを得た水銀原子は紫外線を放出します。

紫外線は目に見えない電磁波ですが、ガラス管内側に、ある種の蛍光物質を塗っておくと可視光線となって見えるようになります。

選択肢5. ( ア )電極 ( イ )希ガス ( ウ )陰極 ( エ )蛍光ランプ  ( オ )可視光

こちらが正解となります。

付箋メモを残すことが出来ます。
2
(ア)には磁極か電極が入りますが、紫外線ランプには磁極を使用しないので、(ア)には電極が入ります。

紫外線ランプ内部には希ガスが封入されています。
よって、(イ)には希ガスが入ります。

電流は陽極から陰極に流れますが、電子はその反対に流れます。
よって、(ウ)には陰極が入ります。

蛍光ランプはガラス管の内側の面にある種の物質を塗り、紫外線を可視光に変換するようにしたものです。
よって、(エ)と(オ)には蛍光ランプ、可視光が入ります。

以上により、選択肢の【5】が正解となります。

0
紫外線ランプや蛍光灯は、電子が希ガスに衝突した際に放射される紫外線エネルギーを利用して発光させます。電子を加速するのは電界ですので、(ア)は電極となります。また、前述のとおり(イ)は希ガスとなります。

電流は陽極から陰極に流れますが、電子はその反対に流れます。よって、(ウ)は陰極となります。

蛍光ランプは、ガラス管の内側に蛍光物質を塗ることにより、紫外線を可視光に変換するようにしたものです。
よって、(エ)、(オ)は蛍光ランプ、可視光となります。

よって、この問題の正解は【5】となります。

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