理論自己採点 - 電験一種が難しいはずがない！

56/80点。マークミスがなければ受かってる。以下大問ごとのまとめ。

問1 平行板コンデンサに働く力

かんたんな高校物理だったのでノーミス。

コンデンサのエネルギーの式 $\displaystyle W=\frac{1}{2}CV^2$ とかコンデンサの電荷の式 $\displaystyle Q=CV$ とかを適宜問題にあわせて変形していくだけ。

問2 ポインティングベクトル

ポインティングベクトルってなんだよ！初めて聞いた。

(1)は $\displaystyle E, \epsilon, H, \mu$ が対称性を持った式が選択肢の中に一つしかないので消去法。

(2)はエネルギーの変化量と問題文にあるが、選択肢を見た感じ、湧き出しがある。湧き出した分のマイナスがエネルギーの変化量っぽいのでそれを選んだ。

(3)(4) $\displaystyle E=(E_x, 0, 0) \,\, H=(0, H_y, 0)$ とあるのであからさまに外積 $\displaystyle E\times H$ が答えでZ軸と並行になるに決まってる。

(5) $\displaystyle \sigma \to 0$ の極限を考えることで $\displaystyle \sigma$ が入ってる選択肢に決まってるので選択肢は三つ。しらんけど磁場も入ってる奴だろう。

(5)だけ間違っててマイナス2点。

問3 直流回路の等価回路

高校物理のオームの法則するだけ。満点、のはずなんだが、

(5)の計算メモは $\displaystyle \frac{R_L + 12}{4(4 + R_L)}$ と正しい答えが書いてあるのになぜか選択肢のメモにハと書いてあるのでマークする選択肢ミスってマイナス2点してる。

問4 過渡現象のラプラス変換による解析

ラプラス変換のブログ記事書いたけど問題は一問も解いてないから全部忘れた！

(1)は選択肢的にはヲとヨの二択。とりあえず保留。

(2)はコイルがないものと考えればよいからただのオームの法則。

(3)は(1)(2)で得られた式を $\displaystyle I$ について解くだけ。すると(1)の選択肢は結局ヨしかありえないこともわかる。

(4)逆ラプラス変換もわからんが、 $\displaystyle V, R_1$ および指数関数が入ってるはずだからありえる選択肢が一つしかない。

(5)入ってる文字は $\displaystyle L, R_1$ の二つで無次元量だからニかチのはず。

で、 $\displaystyle L \to \infty$ の極限を考えてみると過渡現象が起きずに初期状態が無限にずっと続くことになり、逆に $\displaystyle L \to 0$ の極限を考えるとコイルがないのと同じで過渡現象が瞬時に起こるので、 $\displaystyle L$ は $\displaystyle t$ を割ってる形になるはず。

全部合ってた。

問5 三相交流の電力測定

問6を先にやったんだけど問1,2,3,4,6で時間かけすぎてやる時間がなかった。

(1)はノートンとテブナンの定理はどうみても違うやつなので聞いたことないけどブロンデルの定理というのが正解なんだろう。

(2)と(4)は $\displaystyle \frac{E}{R}$ が入ってる選択肢で(3)と(5)は $\displaystyle \frac{E^2}{R}$ が入ってる選択肢のはず。で、(2)より(4)が大きく(3)より(5)が大きいはず。そんな感じのを適当に選んだ。

(1)以外は不正解でマイナス16点。配点が高いから優先してもよかったかも。まあ合格点は取れたので別にいいけど。

問6 半導体の熱電効果

熱電効果は用語だけ記事を書いた覚えがあるがもはや何も覚えていない。

(1)しらんのでペルチェ効果って冷えるやつだから違うかなと適当に他のチを選ぶ。

(2)電界が一定なら距離が伸びたら電位差もでかくなるんじゃないのかということでヲ。

(3)問題文に①と②を足すと０になると書いてあるのでその通りの式をたててそこに(2)を代入して式を整理するだけ。答えから(2)も合ってることが確定する。

(4)問題文に「③と④が等しいと置いた式から」とあるのでその式を立てて解くだけ。

(5)⑥の式を微分すると $\displaystyle \frac{dp}{dT}=(\frac{3}{2}UT^{1/2} + \frac{eV_F}{kT^2}UT^{3/2})\exp(-\frac{eV_F}{kT})=(\frac{3}{2T}+\frac{eV_F}{kT^2})p$ が得られる。問題文の通りに⑤に代入してpを約分するだけ。

(1)の現象の名前以外は全部あってた。マイナス4点。

理論総括

理論は結局試験に出たとこ（ラプラス変換と三相交流）で言うとせいぜい20時間くらいしか勉強してないと思うし、結局過去問も一問もやらなかったけど、

- 高校物理

- 高校数学の式変形や微分

を正しく理解していて、あとは常識的に日本語の意味を問題文から読み取る力があれば十分合格できるものだと思った。自分の高校生時代ならなおさら余裕で受かると思う。

残り三科目の自己採点は明日以降。