この科目の範囲は, <電気機械、パワーエレクトロニクス、電動機応用、照明、電熱、電気化学、電気加工、
自動制御、メカトロ二クス並びに電力に関する情報伝送及び処理に関するもの> です。
令和元年年度の問題研究 令和元年-09-21更新
問 8、14,15、18
平成30年度の問題研究 2018-10-08更新
問 1、3、6、9、10、13、14、15、16、17
平成29年度の問題研究 2017−09−24更新
問 1、5、7、8、11、14、15、16、17
平成28年度の問題研究 2016−10−05更新
問 1、4、8、11、14,15、16、17、18
平成27年度の問題研究 2015−11−15更新
問 1、4、5、8、10、12、14、15、16、17
平成26年度の問題研究 2014−09−30更新
「機械」 問 2、5、8、 14、15、17,18、
平成25年度の問題研究 2013−09−10更新
「機械」 問 2,4,6,13,14,15,16、18 の解説・解答
平成24年度の問題研究 2012−10−21の更新
「機械」 問 2、4,7、10、13、14、16、17 の解答・解説
平成23年度の問題研究 2011−10−25 更新
「機械」 問 1、3、4、6、7、8、14、15、16、18 の解説・解答
変圧器の電圧変動率について 2010−05−25 更新
電圧変動率の公式の成り立ちと、電圧変動率が力率とどんな関係があるか例題で解説しました。
平成22年度の問題研究 2010−11−02 更新
「機械」 問 1、2、4、7、8、10、11、13、14、15、16、17、18 の解説・解答
平成21年度の問題研究 2009-11-21 更新
「機械」 問 2、5、7、8、14、15、16、17、18 の解説・解答
平成20年度の問題研究 2008-10-15 更新
「機械」 問1、2、5、8、11、12、15、16、17 の解説・解答
次の問16 解答 (a)に間違いがありましたので訂正しました。 2009/05/29更新
平成19年度の問題研究 2007−10−30更新
「機械」 問2、5、6、7、11、14、15、16、17の解説・解答
問17の解説・解答の後に「三相交流による回転磁界」を掲載。
平成18年度の問題研究 2007−01−14更新
「機械」 問1、2、<参考事項>、5、8、3、4(及び関連電力問5)、9、10、13、14、15、16
の解説・解答 「問2、5、8は関連しているのでまとめて掲載」
このように、”機械”の科目の範囲は非常に広く、何処から手を付けたらよいか迷いますが、今回は ”情報伝送及び処理に関するもの” を取り上げてみました。この項目に該当する実際の出題例として、平成17年度、15年度、12年度、7年度
の4つの問題を選びました。比較的基本的な問題ですので、先ずこれを解くことを目標にして挑戦してみましょう。
平成17年度問題 ”解説・解答” (2006年3月3日 更新)
平成15年度問題 ”解説・解答” ・・・・省略
平成12年度問題 ”解説・解答”
平成7年度問題 ”解説・解答”
これらの問題を解くには、2進数、論理回路、真理値表、論理演算などの知識が必要です。
この後の説明を参考にして、上の3問に挑戦して下さい。(説明のあとに、平成17年度、12年度、7年度の問題の解答を示します。)
コンピュータに計算などの仕事をさせる場合、そのデータは10進数で入力しますが、入力されたデータはコンピュータの内部では2進数で扱われ、計算は加算回路などの論理回路で計算されます。そうして計算の結果は再び10進数に戻して出力されます。そこで、情報処理の基本となる2進数などの基礎と論理回路について説明してみます。
基数について
私たちが普通の計算をするときは、10進数を使います。10進数は、1 , 2
, 3 ,・・・・9 とくるとつぎは桁上がりして 10 となる数値処理法で、このときの
10 を基数といいます。2進数の場合は 2 が基数となり、2になると桁上がりをします。8進数、16進数も同様で、基数はそれぞれ
8,16 です。
基数変換
例えば、10進数で表されている数値を2進数、8進数、16進数などに変換することを基数変換といいます。次の表は”基数変換の対応”を示します。
10進数 | 2進数 | 8進数 | 16進数 | 参 考 |
0 | 0000 | 0 | 0 | |
1 | 0001 | 1 | 1 | ビットとバイト ビットは情報を表す最小単位で、2進数 (binary digit) 1桁を1ビット、2進数4桁を4ビットという。 8ビットを1バイトといい、2バイトで1ワード(1語長)という。 |
2 | 0010 | 2 | 2 | |
3 | 0011 | 3 | 3 | |
4 | 0100 | 4 | 4 | |
5 | 0101 | 5 | 5 | |
6 | 0110 | 6 | 6 | |
7 | 0111 | 7 | 7 | |
8 | 1000 | 10 | 8 | 括弧の添え字( )2は2進数 10進数の 2=21=(10)2 |
9 | 1001 | 11 | 9 | |
10 | 1010 | 12 | A | |
11 | 1011 | 13 | B | 〃 4=22=(100)2 |
12 | 1100 | 14 | C | |
13 | 1101 | 15 | D | 〃 8=23=(1000)2 |
14 | 1110 | 16 | E | |
15 | 1111 | 17 | F | 〃 16=24=(10000)2 |
16 | 1 0000 | 20 | 10 | |
17 | 1 0001 | 21 | 11 | この様に、10進数を 2x の形で表わせる場合、2進数に変換するには、1の次に、この”X”の数だけ”0”をつければよい。 |
18 | 1 0010 | 22 | 12 | |
− | − | − | − | |
100 | 0 0110 0100 | 144 | 64 | |
300 | 1 0010 1100 | 454 | 12C |
10進、2進、8進、16進の相互変換法
論理演算
デジタルIC(論理素子)の使用例
スイッチ回路との対応
平成17年度 解説・解答
(1) 論理回路各部の入出力 ”論理記号” 参照
(2) 論理式とその簡単化 ”スイッチ回路との対応” ”論理代数の公式” 参照
(3) 真理値表による検討(検算)
<参考> 三変数(A,B,C)入力であるから、それらの組み合わせの数は8個(23= 8 )となる。
0と1の縦の並びが同じなら、論理式は等しい。このことから等式の検算が出来る。
(4) 簡単化した論理式から作った論理回路 次の(1)、(2)は同じ働きの回路である。
(1) は ”NOT"と三入力”AND"を使用した回路で最も簡単化されている。
(2) は ”NAND"(SN7400)、”NOT"(SN7404)を使用した回路である。これらのICチップ(論理素子)は一般に
広く使用される素子で、実用にはこちらの回路が用いられる。
”入力0,1の加え方と出力0,1の調べ方” も参考に!
平成15年度 ”解答省略” (正解は(5)です。)
平成12年度 解説・解答
平成7年度 解説・解答