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R5年12月 1アマ試験(HZ512)工学計算問題 解き方

令和5年12月 1アマ試験(HZ512)工学計算問題 解き方

 1アマ 過去問(計算問題)の解き方の目次は ⇒ こちら    総目次は ⇒ こちら
 このページは 2023年12月の1アマ試験に出題された工学計算問題と解き方です。   
 過去問の解き方は「1アマ試験工学_計算問題の解き方_目次」 ⇒こちらを開いてください。 

     

A-1.コンデンサの構造や用途について知識を問う出題
   計算問題ではないので解説は省略します。
   この出題は1アマとしてはやさしいレベルです。
             正答は解答番号 1


A-2.無限長の直線導線に直流電流を流した時の磁界の強さ求める出題
HZ512A2.jpg
HZ512A2_2.jpg

この問題は過去に出題されたビオサバールの法則の知識問題を発展させて2本の
直線導線の電流による磁界の強さを求める出題です。

 HZ512A2_a11.jpg

  上の式(1)(2)の知識があれば,この段階で正答は番号1または2とわかる。
  
 HZ512A2_a21.jpg




A-3.RL直列回路の過渡現象について知識を問う出題
  HZ512A3a.jpg

  HZ512A3b.jpg

 この問題はLR直列回路の過渡現象の知識を問う出題です。
 同類の問題はH29年4月A-4に出題されています。
 【基礎知識】
 L(インダクタ)は自己誘導作用で、電流変化を妨げる方向に起電力(誘導
 起電力)が発生します。このためLに電圧を加えてもすぐに電流が流れま
 せん。また電圧を取り去ってもすぐに電流はなくなりません。

 ・・・この基礎知識があれば問(3)は簡単です。
 問(3)
 電流 i の変化は 「基礎知識:すぐに電流が流れません」より 図2と
 わかります。・・・この段階で正答は 番号3 or 4 or 5 とわかります。
 問(2)
 RL直列回路の電流が定常状態の 63.2[%] になるまでの時間を
 時定数τ(タウ)と言う の知識があれば,この段階で正答は
 番号 3 or 5 とわかります。

 問(1)は
 過渡現象による電流を表す式です。試験時間の中で式を導くには
 時間がたりないので,次の式を知識として習得しておきましょう。
 解答番号4と5が次の式ですから正答は番号5となります。
      HZ512A3c.jpg
 
 注意:上式はLR直列回路の場合です。CR直列回路の場合は異なります。
  CR直列回路の過渡現象の問題は繰り返し出題されています。
  CR直列回路の場合は
  「1アマ試験_無線工学 過去問の解き方 目次ページ」 ⇒ こちら
  http://take103.blog.fc2.com/blog-entry-71.html へもどり
  64.【追加】R4年12月 1アマ試験無線工学(HZ412)の計算問題
     の正答を見つける で 問題A-5を開いてください。

   RL直列回路,LC直列回路の電流、時定数についての勉強は
   次のページなども参考になります。

   RL直列回路の過渡現象の解き方 ⇒ こちら
    https://eleking.net/study/s-transient/str-transient-rl.html
   RC直列回路に流れる電流の求め方⇒ こちら
    https://eleking.net/study/s-transient/str-transient-rc.html
   時定数  ⇒こちら
    https://eleking.net/study/s-transient/str-timeconstant.html

          正答は番号5




A-4.立方体の回路の合成抵抗値を求める問題
HZ512A4.jpg
 この問題は令和4年4月 (HZ404)A3の数値を変更して再出題された
 ものです。
 解き方は「1アマ試験_無線工学 過去問の解き方_目次」⇒こちら
   http://take103.blog.fc2.com/blog-entry-71.html
 へもどって、目次項目
 ・・・62.【追加】R4年04月 1アマ試験無線工学(HZ404)の計算問題
 正答を見つける を開いてください。
               正答は解答番号5

   

A-5.・・・・・出題側のミスで無効となりました・・・
 日本無線協会からの発表ページは次のURLです。
 「令和5年12月実施の第一級アマチュア無線技士「無線工学」における
  試験問題の誤りについて」
    https://www.nichimu.or.jp/oshirase/index.html
    https://www.nichimu.or.jp/vc-files/oshirase/pdf/HZ-512A05cor.pdf



A-6.NチャンネルMOS FETについて知識を問う問題
  計算問題ではないので解説は省略します。
       正答は解答番号5



A-7.水晶発振器の周波数変動の原因及び対策について知識を問う問題
  計算問題ではないので解説は省略します。
       正答は解答番号4




A-8.トランジスタのダーリントン接続について知識を問う問題
  計算問題ではないので解説は省略します。
       正答は解答番号5




A-9.図に示された論理回路の真理値表として正しいものを選ぶ問題
  計算問題ではないので解説は省略します。
       正答は解答番号2




A-10.位相形CR発振回路の発信周波数を算出する問題
HZ512A10.jpg
 この問題は1アマでは初めての出題かもしれません。
 位相形CR発振回路は「CとRによって位相を60度×3=180度ずらせて」
 帰還させて発信させる発振回路です。
  HZ512A10a2.jpg

 試験場で発信周波数の式を導くには時間が不足します。
 周波数を求める式(上記の緑枠の式)を知識として習得しておきましょう。
           正答は解答番号 1




A-11.周波数変調(F3E)波の占有周波数帯幅,変調指数などの知識を問う問題
  計算問題ではないので解説は省略します。
  同じ問題がH30年4月A-12に出題されています。
            正答は解答番号2



A-12.SSB送信機の第2局部発信器の周波数を求める出題
HZ512A12.jpg

 この問題はH19年(HZ912)に出題されたものの数値を変更して出題された
 ものです.。
 R2年8月の2アマ試験IZ408のA-11にも類似問題があります。
 2アマ試験問題と解き方は次のURLクリックで開きます。
  http://take103.blog.fc2.com/blog-entry-340.html

 解いて見ましょう。
 周波数混合器の出力14.150[MHz]を得る方法として2つの方法があります。
 (1).入力周波数に第2局部発信器の周波数を加算して14.150[MHz]とする。
 (2).第2局部発信器の周波数から入力周波数を減算して14.150[MHz]とする。

 【(1)の方法】
HZ512A12a01a.jpg
 【(2)の方法】
HZ512A12a03.jpg
 下図は上記の解説を図示したものです。
HZ512A12ad.jpg
  長々と書きましたが,この問題のポイントは
 「局部発信器の周波数が出力周波数より高い周波数にすると
  側波帯が変わる」ことを習得していれば簡単です。
                     正答は解答番号2




A-13.受信機で発生する相互変調による混信について知識を問う出題
  計算問題ではないので解説は省略します。
  相互変調に関する出題は過去から繰り返し出題されています。
     正答は解答番号3



A-14.等価雑音温度について知識を問う出題
  計算問題ではないので解説は省略します。
  等価雑音温度に関する問題は定期的に出題されています。
     正答は解答番号4 




A-15.アマチュア局のデジタル通信(TF8,FT4,JT65など)について知識を問う出題
  計算問題ではないので解説は省略します。
       正答は解答番号4





A-16.単巻変圧器の巻線に流れる電流を求める出題
 この問題はR2年12月(HZ212)のA-17の数値を変更して出題されたものです。
 解き方は,
 「1アマ試験_無線工学 過去問の解き方_目次ページ」⇒こちら
   http://take103.blog.fc2.com/blog-entry-71.html
 の中の
 「...58.【追加】R2年12月 1アマ試験無線工学(HZ212)の計算問題
     正答を見つける」
 を参考にしてください。
 令和4年8月 1アマ試験(HZ408)にも同類の問題が出題されています。
             正答は解答番号 3




A-17.直列形定電圧回路の動作について知識を問う出題
  この問題は繰り返し出題されています。
  最近では令和4年12月 (HZ412)にも出題されています。
  (2アマ レベルの問題です)
                正答は解答番号 4




A-18.シール鉛蓄電池について知識を問う出題
  計算問題ではないので解説は省略します。
         正答は解答番号 1





A-19.変調度100%時の同軸ケーブル最大電圧を計算する問題
HZ512A19.jpg
 この問題は過去問の数値を変更して出題されたものです。
 解き方は,「1アマ試験_無線工学 過去問の解き方_目次」⇒こちら
   http://take103.blog.fc2.com/blog-entry-71.html
 の中の
 「31.変調度100%時の同軸ケーブル最大電圧を計算する問題」
   http://take103.blog.fc2.com/blog-entry-104.html
 を参考にしてください。
               正答は解答番号 3




A-20. ヘンテナと呼ばれるアンテナの構造及び特徴の知識を問う出題
 計算問題ではありません。
 筆者はヘンテナについて論理的に理解できていませんが,
 一般的なアンテナでも
 (1)同軸ケーブルで給電する時にバランを使用するのが誤りとは言えない。
 (2)一般的にエレメント長のへ変化で大きく変わるのはリアクタンス分である。
 (3) エレメントが長いので1波長ループANTより利得があると思われる。
 以上より,
 解答番号1,2、5は誤りではない,この時点で正答は番号3または4と
 言えます。
 アマチュア無線関係の書籍に「偏波面は水平偏波」と解説されています。
 (なぜ水平偏波となるのか論理的にわかりません。実測の結果だと思います)
 以上より「誤り」は解答番号3となります。
                 正答は解答番号 3


         

A-21.同軸ケーブルによる変成器を用いてスタックANTへ給電する方式の出題
HZ512A21.jpg
HZ512A21_2.jpg
 この問題はR4年8月(HZ408)A-20及びR3年9月A-19の出題を
 少し変形して出題されたものです。
 同じ解き方ですが 解いて見ましょう。

 先ずはじめに,
 出題文に「アンテナ1及び2に接続されている2本の50Ω同軸ケーブルの
 分配点における合成インピーダンスは25Ω」---即ち,リアクタンス分は
 ゼロなので同ケーブル上のSWRは1の状態である。
 SWRが1なので「同軸ケーブルの長さは任意長で良い」とわかる。
 
HZ512A21a12.jpg
 
           正答は解答番号 1






A-22.電離層の最高使用周波数(MUF)を算出する出題
 この問題は過去から繰り返し出題されています。
 今回も数値を変えて出題されたものです。
 解き方は
 「 1アマ試験_無線工学 過去問の解き方_目次」⇒こちら
  http://take103.blog.fc2.com/blog-entry-71.html
 へもどり,
  「26.電離層のMUFの算出問題の解き方」
 を開いてください。

 出題の中の f m = f c sec Θ を用いて解く方法もあります。
 解き方は
  「26.電離層のMUFの算出問題の解き方」
   http://take103.blog.fc2.com/blog-entry-98.html
 の中の
  「26.3 MUFから臨界周波数fcを算出する出題」
 を参考にしてください。
                正答は解答番号4





A-23.VHF,UHF帯電波の山岳回析伝搬について知識を問う出題
    計算問題ではないので解説は省略します。
         正答は解答番号5






A-24.SSB送信機の空中線電力のの測定方法について知識を問う出題
  計算問題ではないので解説は省略します。
         正答は解答番号 2
   




A-25.ANT給電部の進行波電力,VSWR値から反射波電力・リターンロスを算出する出題
HZ512A25.jpg

 この問題は過去問の値を変更して出題されたものです。
 解き方は「1アマ試験_無線工学 過去問の解き方_目次」⇒こちら
   http://take103.blog.fc2.com/blog-entry-71.html
 に戻って
 「32.電圧反射係数,反射波電力から定在波(SWR)の計算問題の解き方」
 を参考して下さい。
 R5年8月(HZ508)A-20にもリターンロスを求める問題が出題されています。
 1アマ試験_無線工学 過去問の解き方_目次2から
 「66.【追加】R5年08月 1アマ試験無線工学(HZ508)の計算問題 正答を見つける」
 を開いてください。
 
 今回の問題も解いてみましょう。

 HZ512A25a1.jpg
HZ512A25a2.jpg

  ポイント:上記の緑枠の式を習得しておくことが大切です。

        正答は解答番号2


 注意:
 この出題はSWR3の時の
 「アンテナ給電点における反射波電力と進行波電力」です。
 「送信電力の25%が損失になる」とは言えません。
 これは⇒こちら
 「5.1 SWRが3の時,送信電力の25%が損失となるとは言えない」
 を参照ください。

 





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  1. 2024/01/21(日) 17:25:17|
  2.  1アマ_無線工学のコツ
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