【第一級陸上無線技士】過去問準拠 予想演習 問041 解説|思考ルート
Qメータを用いた高周波コイルの尖鋭度(Q)測定に関する記述のうち、最も不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.041
Qメータを用いた高周波コイルの尖鋭度(Q)測定に関する記述のうち、最も不適切なものはどれか。
選択肢
Qメータによる測定では、共振時において同調コンデンサの両端に現れる電圧計の指示値(V2)と電源電圧(V1)の比から、コイルの尖鋭度Qを直接算出することができる。
共振周波数における直列共振回路の電流をIC、電源電圧をV1、コイルの損失抵抗をRxとしたとき、コイルの尖鋭度Qを表す式はV1とICおよび角周波数を用いてQ = (IC / V1) * (1 / (omega * C))として表され、これはV1とV2の比に等しくなる。
Qメータの電圧計が指示するコンデンサ両端の電圧V2は、電源電圧V1に対してコイルの尖鋭度Q倍に達するため、Qの値が大きいほど高い電圧が電圧計に印加されることになる。
Qメータの測定においては、電圧計の内部抵抗が十分に高いこと、および同調コンデンサ自体の誘電損や残留インダクタンスが無視できる理想的な状態を前提として計算が行われる。
正解と解説(思考ルート)
【正解】 選択肢 2
■【設問の意図と背景】
Qメータを用いた高周波測定における原理式の導出過程と、用語や数式の厳密な定義・論理関係の理解度を問う。
■【正解の根拠とメカニズム】
共振時において、直列共振回路に流れる電流はIC = V1 / Rxである。コンデンサ両端の電圧V2は、この電流ICとコンデンサのリアクタンス(1 / omega C)の積であり、V2 = (V1 / Rx) * (1 / omega C)となる。これを変形すると、Q = omega L / Rx = V2 / V1となる。選択肢2の式ではICとV1の比の掛け合わせが逆になっており論理的に誤りである。
■【各選択肢の徹底検証】
・選択肢1:V1とV2の比からQを算出できるため正しい。
・選択肢2:式中の因子の配置が不適切であり、誤りである。
・選択肢3:コンデンサ両端電圧がQ倍になる原理を正しく述べており正しい。
・選択肢4:理想的な前提条件を示す記述として正しい。
■【本番での即断ポイント】
Qメータの基本式は Q = V2 / V1 であり、分母・分子の入れ替えや変数の逆数化の罠に注意する。
スマホで全100問をランダム演習・弱点管理しませんか?
「思考ルート」のWeb演習アプリなら、第一級陸上無線技士をはじめとする難関資格の過去問準拠・予想演習を、スマホやPCで100問まで完全無料でお試し演習できます。