一陸技｜無線工学B｜過去問
令和元年7月期 B－2
要点（wavelane の要約）: 進む向きに電界と磁界の成分を持たない波について、縦波か横波か、振動の位相関係、中空の管の中を伝われるか、2本の導体の線路を伝われるか、真空での電界と磁界の比を、記述ごとに正誤で答えさせる問題。
FB107 B－25点（ア〜オ 各1点）
原文（公式問題文）
B－2 次の記述は、TEM 波について述べたものである。このうち正しいものを 1、誤っているものを 2 として解答せよ。 ア 電磁波の伝搬方向に電界及び磁界成分が存在する縦波である。 イ 電磁波の伝搬方向に直角な平面内では、電界と磁界が常に逆相で振動する。 ウ 導波管中を伝搬できない。 エ 平行二線式給電線を伝搬できる。 オ 真空の固有インピーダンスは、約 120〔Ω〕である。
出典: 令和元年7月期 第一級陸上無線技術士「無線工学B」（FB107）B－2（本試験問題）。公益財団法人日本無線協会
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正答: ア 2／イ 2／ウ 1／エ 1／オ 2
要確認: この正答と解説は、公式解答表との機械的な照合は済んでいますが、人による照合はまだです。 公式と食い違って見えるときは、出典の解答PDFを優先し、サポートからお知らせください。
wavelane の解説（公式の解説ではありません）
進む向きに電界も磁界も成分を持たない波について、5つの記述の正誤を判定する。定義、位相、伝わる線路、固有インピーダンスの値の4点が問われる。
- ア: 解答 2（誤っている）
- 誤り。この波は進行方向に電界の成分も磁界の成分も持たない横波である。進行方向に成分を持つ縦波だとしている点が定義と逆になっている。
- イ: 解答 2（誤っている）
- 誤り。電界と磁界は同じ位相で振れる。だからこそ両者の積で決まる電力の流れが常に進行方向を向き、正味の電力が運ばれる。逆の位相だとすると電力の向きが反対になってしまう。
- ウ: 解答 1（正しい）
- 正しい。中空の管は導体が1本しかなく、電位差を持つ相手がいないので、この波は成り立たない。管の中を進めるのは、進行方向に電界か磁界のどちらかの成分を持つ波である。
- エ: 解答 1（正しい）
- 正しい。平行二線は導体が2本あるので、その間を進む波としてこの形が成り立つ。同軸も同じ理由で伝えられる。
- オ: 解答 2（誤っている）
- 誤り。真空の固有インピーダンスは、透磁率を誘電率で割った値の平方根で、約 377 Ω になる。これは円周率の120倍にあたり、円周率を落とした値を書いている点が違う。
ア〜オの解答は 2・2・1・1・2 である。
つまずきやすい点
- 伝わるかどうかは導体の本数で決まる。2本(同軸・平行二線)なら伝わり、中空の1本(導波管)なら伝わらない。
- 固有インピーダンスは約 377 Ω である。円周率を落とした 120 Ω との取り違えが定番の誤りとして置かれる。
- 同相であることは、正味の電力が運ばれることと結びついている。位相の話を単なる暗記にしない。
理由から確かめる
- 電磁界の続論とマイクロ波回路固有インピーダンス・平面波・TEM波・給電線・伝送線路・導波管の伝送モード
- マクスウェルの方程式 徹底解説固有インピーダンス・平面波・TEM波
- アンテナ方式図鑑固有インピーダンス・平面波・給電線・伝送線路