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電気の単位と接頭語（V・A・Ω・F・H と k・M・μ・p）でんきのたんいとせっとうご

4アマ 3アマ三陸特二陸特

電圧〔V〕・電流〔A〕・抵抗〔Ω〕・電力〔W〕・静電容量〔F〕・インダクタンス〔H〕など、量ごとに決まった単位。k（10³）・M（10⁶）・μ（10⁻⁶）・p（10⁻¹²）などの接頭語で桁を表す。

試験ではここ

3陸特の問13で「電気に関する単位で誤っているもの」が出る。誤りの肢は「インダクタンス〔Wb〕」（正しくはヘンリー〔H〕、〔Wb〕は磁束）。計算では μF や kHz を 10 の累乗に直し忘れると答えが 1,000 倍ずれる。

単位は量の「ものさし」です。電圧はボルト〔V〕、電流はアンペア〔A〕のように、量ごとに使う単位が決まっています。無線工学では数値がとても大きくなったり小さくなったりするので、k や μ などの接頭語で桁を表します。

電荷と電流・静電容量

I = \dfrac{Q}{t} \qquad Q = CV

Q は電荷〔C〕、t は時間〔s〕、C は静電容量〔F〕、V は電圧〔V〕。μF は 10⁻⁶ を掛けて F に直してから代入する

数値例です。8〔μF〕のコンデンサに 2.5〔V〕が加わっていれば、Q＝8×10⁻⁶×2.5＝2×10⁻⁵〔C〕です。3アマ CBT例題 No.3 問17 はこの逆算で、並列の 2〔μF〕側の電荷 5×10⁻⁶〔C〕を求めます。

典型問題の解き方（単位の正誤）

公式に入れる前に、基本の単位（F、H、Hz、Ω）にそろえるのが安全です。2〔μF〕は 2×10⁻⁶〔F〕、7,050〔kHz〕は 7.05〔MHz〕です。ただし λ＝300/f のように「f を MHz で入れる」と決まった式もあるので、式ごとに単位を確かめます。

ひっかけ

〔Wb〕（ウェーバ）は磁束、〔H〕（ヘンリー）はインダクタンスです。近い分野の単位を入れ替えた肢が誤りとして出ます。m（ミリ、10⁻³）と M（メガ、10⁶）は大文字と小文字で 10⁹ 倍違います。〔Ah〕は電流ではなく蓄電池の容量です。

三陸特・日本無線協会令和2年2月期無線工学問13

次の電気に関する単位のうち、誤っているのはどれか。

正答: インダクタンス〔Wb〕

誤った組合せなので、これが正答です。インダクタンスの単位はヘンリー〔H〕です。〔Wb〕（ウェーバ）は磁束の単位であり、インダクタンスの単位ではありません。

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三陸特・日本無線協会 CBT例題無線工学 No.1 問13

電気に関する単位で、誤っているのはどれか。次のうちから選べ。

正答: インダクタンス〔Wb〕

インダクタンスの単位はヘンリー〔H〕。ウェーバ〔Wb〕は磁束の単位であり、組合せが誤り。

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3アマ・日本無線協会 CBT例題無線工学 No.3 問17

図に示す回路において、静電容量 8〔μF〕のコンデンサに蓄えられている電荷が 2×10⁻⁵〔C〕であるとき、静電容量 2〔μF〕のコンデンサに蓄えられている電荷の値として、正しいのは次のうちどれか。

正答: 5×10⁻⁶〔C〕

並列接続では両コンデンサに同じ電圧がかかる。V＝Q/C＝2×10⁻⁵/8×10⁻⁶＝2.5 V なので、2 μF 側の電荷は Q＝CV＝2×10⁻⁶×2.5＝5×10⁻⁶ C。

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