問題

図に示す油圧装置でピストンAの直径が25mm,ピストンBの直径が75mmの場合,ピストンAを300Nの力で押したとき,ピストンBにかかる力として,適切なものは次のうちどれか。

①　0.9kN

②　1.8kN

③　2.7kN

④　3.6kN

解説

パスカルの原理というものですね。

F1/S1=F2/S2

この公式を使ってF2を求める。

F2=S2/S1×F1

ここでS1、S2は面積なので与えられている数値は直径だから
S1=直径（25mm)の2乗に3.14を掛け4で割る。
S2=直径（75mm)の２乗に3.14を掛け4で割る。
3.14と割る4は消去するので
S2/S1とはD2の２乗割るD1の２乗になる

F2=D2の２乗/D1の２乗×F1(300N)

となり

F2=(75/25)の２乗×300N
F2=3の2乗×300N
F2=9×300N
F2=2700N
F2=2.7KN

となる。

解答　③

問題

図に示す油圧式ブレーキのペダルを矢印の方向に,60Nの力で押したとき, プッシュ・ロッドがマスタ・シリンダのピストンを押す力として,適切なものは次のうちどれか。を入れる。

①　180N

②　300N

③　360N

④　1,800N

解説

図の力点に60Nの力を掛けると支店を中心に
60N×30Cmのモーメントが働く。

そのモーメントは作用点に
60N×30Cm÷6Cmの力が発生する

つまり、マスターシリンダのピストンを押す力は
300Nとなる。

てこの原理として覚えてください。

解答　②

問題

図に示すトランジスタの電流増幅回路において、電流増幅率が80のとき、定格電圧12Vのランプを定格点灯させるために必要なベース電流の最小値として、適切なものは次のうちどれか。ただし、バッテリ及び配線等の抵抗はないものとする。

①0.4mA

②2.5mA

③16mA

④30mA

解説

電流増幅率が80というのはベース電流の80倍の電流がコレクタ電流となる倍率のことです。つまりベース電流が1mA流れたらその時コレクタ電流は80ｍＡ流れるということです。

それを踏まえて逆算するとランプが12V定格の2.4Wですから必要なコレクタ電流は

2.4W/12v=0.2A

となります。

その0.2Aの1/80、つまりベース電流は

0.2/80=0.0025A  となる。

つまり　0.0025A×1000=2.5mAとなる。

解答　②

問題

図に示す電気回路において、電圧計Vが示す値として、適切なものは次のうちどれか。ただし、バッテリ及び配線等の抵抗はないものとする。

①2.4V

②6.4V

③8.8V

④9.6V

解説

この場合並列抵抗の合成抵抗を求める必要があります。

10Ωと40Ωの並列合成抵抗は

1/R=1/10Ω+1/４0Ω
1/R=4/40+1/40
1/R=5/40    ∴R=8Ω

３つの抵抗の合計は

4Ω+8Ω+3Ω＝15Ω

流れる電流は電圧を抵抗で割る

12V/15Ω＝0.8Ａ

並列抵抗の両端電圧は流れる電流に合成抵抗を掛ける

8Ω×0.8A＝6.4V

解答　②