Ｑ：右図参照。
このページはプチテストやレポートの問題、解答、解説を掲載するページです。
プチテストのときにわからなかったことは、必ずなんとかするようにしましょう。
Ｑ：別紙参照
プチテスト (2006/07/18, 264,232 bytes)
Ａ(1)：
オームの法則で、E=IR, I=E/Rにて、I=0.05[A] (50[mA])となります。
電力は、P=EI=RI^2で、P=0.25[W] (250[mW])です。
Ａ(2)：
分圧の式により、20k/(20k+30k)×5=2[V]です。
Ａ(3)：
まず、10kの直列２本が合計で20[kΩ]で、これと20kが並列つなぎなので、全体で10[kΩ]になります。
※同じ抵抗を２本並列の場合1/2になる、(20*20)/(20+20)、1/R=1/20+1/20 など。
Ａ(4)：
この回路は反転増幅回路で、増幅率は100/20=５倍です。厳密には、電圧は−５倍になりますが、５倍という解釈で問題ありません。（負号は意識さえしていれば、最後に考えればよい）。
Ａ(5)：
ＳはXORで、１，１が入力されたので０(Ｌ)に、ＣはANDなので、１(Ｈ)になります。
解説：
内容的にはメカトロIの計算問題です。メカトロIIは、メカトロIIですが、基礎数学に算数の計算もあるように、このあたりは当然できる、という前提の科目です。試験もまた然り。
Ｑ：右図参照。
Ａ：
まず、各部の電圧の関係を式にします。
あとは計算するだけです。
| Vi | VRE | VRC | Vo |
| 1.0 | 0.3 | 1.5 | 13.5 |
| 1.5 | 0.8 | 4.0 | 11.0 |
| 2.0 | 1.3 | 6.5 | 8.5 |
| 2.5 | 1.8 | 9.0 | 6.0 |
| 3.0 | 2.3 | 11.5 | 3.5 |
トランジスタ１本でもこのくらいの増幅ができることを覚えておくと、便利かもしれません。
Ｑ：右図参照。
Ａ(1)：
シリーズ型の電源回路(三端子レギュレータなど)です。「電源回路」での電圧降下は(15-5)=10[V]で、電流はそのまま500[mA]流れています(実際には、電源回路そのものの取り分もある)。
そのため、熱になる電力は10×0.5=5[W]です。
効率は出力が5×0.5[W]、入力が15×0.5[W]であるため、0.33(33%)となります。
Ａ(2)：
MOSFETは、オンのときは微少な抵抗として振る舞います(IDSを流しすぎるとずれますが)。
なので、この問題は、単に0.1[Ω]の抵抗に電流が1[A]流れたら？という計算です。
P=EI=RII=0.1×1×1＝0.1[W]になります。
効率の計算のために、入出力の電力が必要です。入力は単純に 10[V]×1[A]=10[W]。出力は、10[W]いれて0.1[W]が無駄になったので、9.9[W]出ていると考えられます。そのため、9.9/10=0.99(99%)となります。
完全に逆の答え、熱＝9.9[W]、効率1%が目立ちました。
Ａ(3)：
この場合、どこで熱がでるかを考えます。オペアンプが動作するためにも電力はいりますが、それは無視しましょう。
そうすると、正の出力を出すためには、+15[V]からオペアンプを通して、+10[V]がでる、と考えます。-15[V]端子にはさしあたり電流は流れません。
と考えれば、(1)と考え方は同じです。熱になる電力＝(15-10)*0.03=0.15[W](150[mW])、効率＝(10×0.03)/(15×0.03)=0.67(67%) となります。
採点は、熱の計算で１点、効率の計算で１点としました。
非常に気になったのが、「四捨五入ができなさすぎる」ことです。0.666=0.66が非常に多かったです。また、0.333=0.334とした例もありましたが、切り上げも間違いです。
回路で電気をあれこれするとき、ときとして、実際に必要な電力を上回るような電力が無駄となり、熱になることがしばしばあります。多くの場合は、「無駄」という面よりは「熱くなる」という面が問題となります。パワー回路に限らず、実用的な回路を設計製作するときは「熱」に気をつけた方がいいでしょう。
課題：
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