【第一級陸上無線技士】過去問準拠 予想演習 問040 解説｜思考ルート
交流ブリッジを用いた未知の静電容量および誘電損の測定に関し、シェーリングブリッジを用いた場合の回路特性や測定条件に関する記述として、最も適切なものはどれか。
※本問は、過去の出題傾向・頻出論点をAI分析して作成した「過去問準拠の予想演習問題」です。
予想演習 No.040
交流ブリッジを用いた未知の静電容量および誘電損の測定に関し、シェーリングブリッジを用いた場合の回路特性や測定条件に関する記述として、最も適切なものはどれか。
選択肢
シェーリングブリッジの平衡条件式には交流電源の角周波数が含まれているため、電源周波数がわずかに変動しただけでも平衡状態が大きく崩れ、正確な測定が極めて困難になる。
未知のコンデンサの静電容量C_xは、標準コンデンサの静電容量C_sと、ブリッジを構成する対辺の抵抗の比（R_1分の一に対抗するR_2の比等）を用いて周波数に依存せずに算出できる。
シェーリングブリッジにおいて完全な平衡状態（ゼロ位法による検出）を得るためには、外来電磁界の影響を排除するためのシールドが不可欠であり、平衡調整の順序として容量バランスと損失抵抗バランスを交互に微調整する必要がある。
選択肢2および選択肢3の記述がともに正確であり、かつ角周波数が平衡式に含まれない利点を有する。
正解と解説（思考ルート）
【正解】 選択肢 3
■【設問の意図と背景】
シェーリングブリッジの原理、平衡条件式における周波数依存性の有無、および実務的な測定手順やシールドの重要性という複合的な実務・理論知識を問う。
■【正解の根拠とメカニズム】
シェーリングブリッジの平衡条件式（Z1Z4 = Z2Z3）を解くと、未知容量Cxや等価直列抵抗Rxの式に角周波数omegaが含まれないため周波数変動の影響を受けない。しかし、実際の測定ではキャパシタンス成分とコンダクタンス（損失）成分の調整が相互に影響し合うため、両者を交互に調整して完全な平衡点を得る必要がある。したがって、シールドの必要性と交互微調整の必要性を述べた選択肢3が最も適切である。
■【各選択肢の徹底検証】
・選択肢1：角周波数が含まれないのがシェーリングブリッジの特徴であるため誤り。
・選択肢2：周波数に依存しない点は正しいが、完全な実務上の調整手順やシールド等まで含めた総合的な記述としては選択肢3の方が適切である（選択肢4が存在しない形式のため、より包括的かつ正確な記述が正解となる）。
・選択肢3：シールドの必要性と交互調整の実務的手順を正確に網羅しており適切。
・選択肢4：選択肢が4つまでのため該当しない。
■【本番での即断ポイント】
交流ブリッジの式に周波数が含まれるか否かの判別と、実務におけるゼロ位法での交互調整の必要性を結び付けて判断する。
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