５０代のボクです。５０代に入ってから電験の勉強を開始し、３年で電験三種、電験二種ホルダーになりました。素人ですが、過去問の解説を試みます。自分で解くなら こんな感じ を分かりやすく示したいと思います。素人解説なので電験二種合格者でも、この程度ということでご勘弁を。
令和３年度 第三種電気主任技術者試験 理論科目 問１８(a)
トランジスタ問題です。ベースに電流が流れると・・・ くらいは覚えていますが、苦手意識があります。苦手な人は多いのではないでしょうか？図のVBEのような不明の電圧降下があるなど、他の問題と勝手が違います。
言い訳
正直、ボクが事前に自分で解いてみて正解にたどり着けるか？ については、試験時間内では無理 でした。小問(a)を何回か解いてみて、公式の答えにたどり着くまで一時間位かかっています。
問１７と問１８は選択ですが、問１８は選択していたら時間オーバーです。電験三種は６割くらい取れれば合格なので、他の問題に時間を当てたいところです。
ということで、何回か解いてみて正解だった解法を以下に示します。
小問(a)
３kΩの抵抗に流れる電流をＩ、ベース電流をＩbとすると、６.８［kΩ］と３［kΩ］の抵抗に流れる電流の電圧降下より
６.８［kΩ］＊（Ｉ＋ＩB）＋３［kΩ］＊Ｉ＝９［V］
よって、 ９.８Ｉ＋６.８ＩB＝９＊１０ｰ3 （１）
直流電圧増幅率ｈFEの定義より、２.１kΩの抵抗を通る電流は、
ＩbｈFE＝１００Ｉb
抵抗１.４kΩに通る電流はＩbと１００Ｉbの和であるので、１０１Ｉb 。ベースーエミッタ間の電圧低下と３kΩ抵抗の電圧低下が等しいことから
∨BE＋１０１Ｉb＊１.４［kΩ］＝３［kΩ］＊Ｉ
よって、０.６＋１４１.４Ｉb＊１０３＝３Ｉ＊１０３ （２）
（１），（２）で式が２つと、ＩとＩbの変数２個が不明 ということで解けるはずです。
（２）式より、Ｉ＝Ｉb＊１４１.４／３＋０.２＊１０−３
これと（１）式をあわせて計算すると、４６８.７Ｉｂ＝７.０４＊１０−３
Ｉｂ＝０.０１５０＊１０−３［Ａ］
∨c＝９ー２.１＊１０３＊１００Ｉb
＝９ー２.１＊１.５＝５.８５
選択肢は（４）です。
不安・・・
理論科目は計算問題が多いので、選択肢を選ぶことができたら大体合っている と思っています。途中で計算間違いしているなら選択肢に無い値になっていると思われるからです。一応、今回は試行錯誤の末、正解の選択肢に近い答えを得たのですが、自信がありません。
ですが、小問（b）は更に訳わからん問題です。次回は正解っぽい解答ができないかもしれません・・・
