IoTシステムにおいて，センサーの値をゲートウェイに送信するセンサーノードの消費電流を抑えるため，図のような間欠動作を考える。
センサーノードの動作時間は10ミリ秒で，その間は平均して10mAの電流が流れる。
待機中は常に0.1μAの電流が流れる。
間欠動作の平均電流を1μA以下にするための待機時間として，最も短いものはどれか。
ここで，平均電流の値を求める時間は十分に長いものとする。
正答3
解説
正解は3です。
図は、10ミリ秒の動作時間に10mAが流れ、その後の長い待機時間には0.1μAが流れる動作が繰り返される様子を示しています。
1周期（動作時間＋待機時間）で流れた電荷の合計を1周期の時間で割ったものが平均電流です。
これが1μA以下になる最短の待機時間tを求めます。
【計算】
単位をμAと秒にそろえると、10mA＝10,000μA、10ミリ秒＝0.01秒です。
動作時間中の電荷は、10,000μA×0.01秒＝100μA・秒です。
待機時間中の電荷は、0.1μA×t秒＝0.1tμA・秒です。
平均電流は、(100＋0.1t)÷(0.01＋t)です。
これが1μA以下なので、100＋0.1t≦0.01＋tです。
整理すると、99.99≦0.9tになります。
よって、t≧99.99÷0.9＝111.1秒です。
【選択肢別解説】
1：× 待機時間1.1秒では、平均電流は(100＋0.11)÷1.11で約90μAです。
1μAを大きく超えてしまいます。
2：× 待機時間11.1秒では、平均電流は(100＋1.11)÷11.11で約9.1μAです。
まだ1μAを超えています。
3：○ 待機時間111.1秒では、平均電流は(100＋11.11)÷111.11で約1.0μAになります。
条件を満たす最も短い待機時間です。
4：× 待機時間1111.1秒でも平均電流は1μA以下になります。
しかし111.1秒で既に条件を満たすので、最も短いものではありません。
【ポイント】
間欠動作の平均電流は「電流×時間の合計÷周期」で求めます。
動作時間が短くても電流が大きいと、平均電流の大部分を占めることに注意しましょう。