電験三種 令和3年度(2021) 理論 問18(b) 過去問解説

問18(b) 《電子回路(発振周波数)》
(選択問題:問17または問18のどちらか1問を解く) 発振回路について,次の(a)及び(b)の問に答えよ。 (b) 図2は,ある発振回路のトランジスタに接続されている,電極間のリアクタンスを示している。ただし,バイアス回路は省略している。この回路が発振するとき,発振周波数 $f_0$[kHz]はどの程度の大きさになるか,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。 ただし,発振周波数は,図に示されている素子の値のみにより定まるとしてよい。
問18(b)の図
  1. (1) 0.1
  2. (2) 1
  3. (3) 10
  4. (4) 100
  5. (5) 1000
答えと解説を見る
正解は(4)
使う公式
発振周波数 $f_0 = \dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$(L:インダクタンス[H]、C:静電容量[F]) 直列の合成容量 $C = \dfrac{C_1 C_2}{C_1 + C_2}$
解説
【考え方】トランジスタの部分を外して見ると、コイル1つとコンデンサ2つの輪になっています。コンデンサ2つは直列として計算します。 ■1 L と C を読む 解説の図 $L = 5\,\mu\mathrm{H} = 5 \times 10^{-6}\,\mathrm{H}$ コンデンサ2つを直列に合成して $C = 0.5\,\mu\mathrm{F} = 0.5 \times 10^{-6}\,\mathrm{F}$ ■2 √LC を出す $LC = 5 \times 10^{-6} \times 0.5 \times 10^{-6} = 2.5 \times 10^{-12}$ $\sqrt{LC} = \sqrt{2.5} \times 10^{-6} \fallingdotseq 1.58 \times 10^{-6}$ ■3 周波数を出す $f_0 = \dfrac{1}{2 \times 3.14 \times 1.58 \times 10^{-6}}$ $= \dfrac{1}{9.93 \times 10^{-6}}$ $\fallingdotseq 1.0 \times 10^{5}\,\mathrm{Hz}$ $= 100\,\mathrm{kHz}$ 答えは(4)ピヨ。
出典:令和3年度(2021) 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)理論 問18(b)