1.複素数ふつう
z₁ = 2.5∠70°、z₂ = 3∠20° のとき、w = z₁·z₂ の偏角 θ を、−180° から 180° の間で、度で求めてください。
z₁ = 2.5∠70°z₂ = 3∠20°
θ = °
2.複素数むずかしい
z³ − 5z² + 4z + 10 = 0 の解の 1 つは z₁ = 3 + j です。係数は実数です。実数の解 r を求めてください。
z₁ = 3 + j
r =
3.交流インピーダンスとフェーザふつう
直列 RLC 回路を 100 V(実効値)、1000 Hz の電源に接続する。 電流の実効値 I を求めよ。
V = 100 V (rms)f = 1000 HzR = 100 ΩL = 20 mHC = 4.7 µF
I = A
4.交流インピーダンスとフェーザむずかしい
抵抗 R1 が、R2 とコンデンサ C の並列回路と直列に接続され、120 V(実効値)、200 Hz の電源に接続されている。 電流の実効値 I を求めよ。
V = 120 V (rms)f = 200 HzR1 = 25 ΩR2 = 50 ΩC = 47 µF
I = A
5.交流電力と力率ふつう
単相モーターが 400 V の電源から、遅れ力率 0.9 で 15 kW を消費する。 モーターの無効電力 Q を求めよ。
P = 15 kWpf = 0.9V = 400 V
Q = kvar
6.交流電力と力率むずかしい
75 kVA の単相変圧器が、遅れ力率 0.85 で 20 kW の負荷に電力を供給している。変圧器が kVA 定格に達するまでに、抵抗負荷(力率 1)としてあとどれだけの有効電力 ΔP を追加できるか。
Smax = 75 kVAP1 = 20 kWpf1 = 0.85
ΔP = kW
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
RLC 直列回路で R = 220 Ω、L = 1 mH、C = 47 pF です。帯域幅 BW を kHz で求めなさい。
R = 220 ΩL = 1 mHC = 47 pF
BW = kHz
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
並列のタンク回路が、2.2 nF のコンデンサと、巻線抵抗 2 Ω の 22 µH のコイルでできています。共振では抵抗のようにふるまい、その動的抵抗は RD = L/(C·r) です。RD を kΩ で求めなさい。
L = 22 µHC = 2.2 nFr = 2 Ω
RD = kΩ
9.三相電力ふつう
1 相あたりのインピーダンスが 8 + j6 Ω の平衡 Δ 結線負荷が、線間電圧 400 V の平衡三相電源に接続されている。 負荷が吸収する全有効電力 P を kW で求めよ。
VL = 400 VZ = 8 + j6 Ω 1 相あたり
P = kW
10.三相電力むずかしい
平衡三相負荷が、415 V(線間)、50 Hz の電源から遅れ力率 0.8 で 50 kW を消費している。負荷と並列に三相コンデンサバンクを接続し、全体の力率を遅れ 0.98 に改善する。有効電力は変わらない。 コンデンサは Y 結線である。各コンデンサの静電容量 Cph を µF で求めよ。
P = 50 kWpf1 = 0.8pf2 = 0.98VL = 415 Vf = 50 Hz
Cph = µF
11.RC・RL 過渡現象ふつう
電源 Vₛ は R₁ を通してコンデンサを充電し、R₂ は C と並列に接続されています。 t = 0 でスイッチが閉じるとき、コンデンサは充電されていない。 スイッチを閉じた後の回路の時定数 τ を求めよ。
Vs = 6 VR1 = 10 kΩR2 = 3.3 kΩC = 68 µF
τ = ms
12.RC・RL 過渡現象むずかしい
R2 の両端のスイッチは長い間閉じていたので、コイルの電流は定常である。t = 0 にスイッチが開く。 t = 0 からどれだけ後に、コイルの電流は 0.344 A に達するか。t を求めよ。
Vs = 12 VR1 = 33 ΩR2 = 5 ΩL = 100 mH
t = ms
13.テブナン・ノートンふつう
端子 a–b から見たテブナン電圧 Vth を求めよ。
V1 = 15 VR1 = 3 ΩR2 = 2 ΩR3 = 15 Ω
Vth = V
14.テブナン・ノートンむずかしい
a–b 間に負荷 RL = 4 Ω を接続する。回路の残りをテブナン等価回路に置き換え、負荷電流 IL を求めよ。
V1 = 15 VIs = 2.5 AR1 = 25 ΩR2 = 10 ΩR3 = 25 ΩRL = 4 Ω
IL = A
15.ボード線図と余裕ふつう
図の RC ハイパスフィルタ は R = 1 kΩ, C = 100 nF です。400 Hz の正弦波入力が加えられます。 vin に対する vout の位相のずれ φ を度で求めよ。
R = 1 kΩC = 100 nFf = 400 Hz
φ = °
16.ボード線図と余裕むずかしい
ユニティフィードバック系の開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3)) である。 ゲイン余裕が 20 dB となるゲイン K を求めよ。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3))GM = 20 dB
K =