【線路主任技術者】過去問準拠 予想演習 問023 解説｜思考ルート

※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.023

メタリック伝送路における集中定数回路と分布定数回路の概念および高周波特性に関するリスク管理・トラブル原因と対策の記述として、最も不適切なものはどれか。

選択肢

1. 回路素子が局所的に集中しているとみなせる集中定数回路モデルは、波長に対して回路寸法が十分に小さい低周波領域の解析において有効である。

2. 抵抗、インダクタンス、コンダクタンス、静電容量が線路長に沿って一様に分布する分布定数回路モデルは、高周波信号を扱う伝送路の解析に不可欠である。

3. 高周波領域において、電流が導体の中心部に集中する表皮効果が発生すると、実効的な断面積が増加するため、伝送損失が著しく低下し特性が改善される。

4. 高周波領域での表皮効果や近接効果による実効抵抗の増加を見落として設計を行うと、予期せぬ伝送損失の増大や信号品質の劣化を招くリスクがある。

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正解と解説（思考ルート）

【正解】 選択肢 3

■【設問の意図と背景】

集中定数と分布定数の違い、および高周波領域での表皮効果という物理現象がもたらすトラブルリスクに関する理解を問う。

■【正解の根拠とメカニズム】

表皮効果が発生すると、高周波電流は導体の表面付近を流れるようになり、電流が流れる実効的な断面積が「減少」する。これにより実効抵抗Rが増加し、伝送損失は増加する（低下するのではない）。

■【各選択肢の徹底検証】

・選択肢1：集中定数回路の定義と適用領域を正しく述べており適切。

・選択肢2：分布定数回路の定義と高周波解析への必要性を正しく述べており適切。

・選択肢3：表皮効果によって実効断面積が「増加」し損失が「低下」すると記述している点が誤りであり、実際は断面積が減少して損失は増加するため最も不適切。

・選択肢4：表皮効果や近接効果による抵抗増加とそれによる損失増大のリスク管理の観点として適切。

■【本番での即断ポイント】

表皮効果のキーワードを見たら「電流が表面に集中」「実効断面積減少」「実効抵抗増加」の因果関係を思い浮かべること。

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