第三種電気主任技術者(電験三種) 過去問
令和6年度(2024年)下期
問22 (理論 問18(b))

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問題

第三種電気主任技術者(電験三種)試験 令和6年度(2024年)下期 問22(理論 問18(b)) (訂正依頼・報告はこちら)

演算増幅器(オペアンプ)について、次の問に答えよ。

図1及び図2のような直流増幅回路がある。それぞれの出力電圧Vo1、Vo2の値[V]の組合せとして、正しいものを次のうちから一つ選べ。
ただし、演算増幅器は理想的なものとし、Vi1=0.6V及びVi2=0.45Vは直流の入力電圧である。
問題文の画像
  • Vo1:6.6  Vo2:−3.0
  • Vo1:6.6  Vo2:3.0
  • Vo1:−6.6  Vo2:3.0
  • Vo1:−4.5  Vo2:9.0
  • Vo1:4.5  Vo2:−9.0

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この過去問の解説 (1件)

01

直流増幅回路の出力電圧の正しい組合せを選択する問題です。

選択肢1. Vo1:6.6  Vo2:−3.0

抵抗に並列に接続されているコンデンサは、直流であるため無視して考えます。

 

◆図1について

増幅器の+端子の電位V+は、V+=0.6[V]です。

入力端子間に電位差はないので、V-=0.6[V]となります。

 

10[kΩ]に流れる電流は、オームの法則から

I1=V/R=0.6/10✕103

=6.0✕10-5[A]

 

となります。

入力インピーダンスが無限大なので、入力端子には電流が流れません。

したがって、100[kΩ]に流れる電流Iは6.0✕10-5[A]となります。

 

以上より、出力電圧は

 

V01−V-=100✕103I1

V01=V-+100✕103I1

=0.6+100✕103✕6.0✕10-5

=6.6[V]

 

となります。

 

 

 

◆図2について

増幅器の+端子の電位V+は、V+=0[V]です。

入力端子間に電位差はないので、V-=0[V]となります。

 

200[kΩ]に流れる電流は、オームの法則から

I2=V/R=(Vi2-V-)/R=(0.45-0)/10✕103

=1.5✕10-5[A]

 

となります。

入力インピーダンスが無限大なので、入力端子には電流が流れません。

したがって、200[kΩ]に流れる電流Iは1.5✕10-5[A]となります。

 

以上より、出力電圧は

 

V-−V02=200✕103I2

V02=V-−200✕103I2

=0−200✕103✕1.5✕10-5

=-3[V]

 

となります。

 

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