電験三種 平成24年度(2012) 機械 問13 過去問解説
図は演算増幅器を使った回路である。入力電圧 $\dot{V}_1$[V]に対する出力電圧 $\dot{V}_2$[V]の比の値として，正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
ただし，演算増幅器は理想的（入力インピーダンスは無限大，増幅度は無限大，出力インピーダンスは零）であるとし，入力電圧，出力電圧ともに演算増幅器の動作範囲内であるとする。
- (1) −12
- (2) −10
- (3) 10
- (4) 12
- (5) 13
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正解は(5)
使う公式
非反転増幅回路の増幅度 $\dfrac{V_2}{V_1} = 1 + \dfrac{R_2}{R_1}$（V₁：入力電圧、V₂：出力電圧、R₁・R₂：抵抗）
解説
【考え方】入力は＋側に入っています。理想的な演算増幅器では、−側の電圧は＋側と同じ $V_1$ になります。
■1 電流の流れ
−側の点の電圧は $V_1$ です。
$R_1$ には $\dfrac{V_1}{R_1}$ の電流が流れます。
演算増幅器に電流は入らないので、同じ電流が $R_2$ にも流れます。
$V_2 = V_1 + R_2 \times \dfrac{V_1}{R_1} = V_1\left(1 + \dfrac{R_2}{R_1}\right)$
■2 数字を入れる
$\dfrac{V_2}{V_1} = 1 + \dfrac{120}{10} = 1 + 12 = 13$
答えは(5)ピヨ。
−側の点の電圧は $V_1$ です。
$R_1$ には $\dfrac{V_1}{R_1}$ の電流が流れます。
演算増幅器に電流は入らないので、同じ電流が $R_2$ にも流れます。
$V_2 = V_1 + R_2 \times \dfrac{V_1}{R_1} = V_1\left(1 + \dfrac{R_2}{R_1}\right)$
■2 数字を入れる
$\dfrac{V_2}{V_1} = 1 + \dfrac{120}{10} = 1 + 12 = 13$
答えは(5)ピヨ。
出典：平成24年度（2012） 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）機械 問13