1.複素数ふつう
z = −4 + j5 を指数形式 r·ejθ で表してください。θ をラジアンで、−π から π の間で答えてください。
z = −4 + j5
θ = rad
2.複素数むずかしい
n = 5、w = 243∠−60° のとき、zⁿ = w の解は zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n)、k = 0, 1, …, 4 です。z₁ の偏角を、−180° から 180° の間で、度で求めてください。
w = 243∠−60°n = 5k = 1
θ₁ = °
3.交流インピーダンスとフェーザふつう
C = 2.2 µF の直列 RLC 回路を 200 Hz で共振させなければならない。必要なインダクタンス L を求めよ。
f0 = 200 HzC = 2.2 µF
L = mH
4.交流インピーダンスとフェーザむずかしい
直列 RLC 回路を 100 V(実効値)、200 Hz の電源に接続する。 コンデンサの両端電圧の実効値 VC を求めよ。
V = 100 V (rms)f = 200 HzR = 80 ΩL = 150 mHC = 1 µF
VC = V
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 0.75 で 22 kW を消費する。 線電流 I を求めよ。
P = 22 kWpf = 0.75V = 400 V
I = A
6.交流電力と力率むずかしい
12 V(実効値)、50 Hz の電源の内部インピーダンスは Zs = 25 + j20 Ω である。負荷インピーダンス ZL は自由に選べる。 負荷に供給できる最大の有効電力 Pmax を求めよ。
Vs = 12 V (rms)f = 50 HzZs = 25 + j20 Ω
Pmax = W
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
RLC 直列回路が 500 kHz で共振し、Q = 1.5 です。下側の半電力周波数 f1 を厳密に kHz で求めなさい。
f0 = 500 kHzQ = 1.5
f1 = kHz
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
全抵抗 100 Ω、共振周波数 10 kHz、帯域幅 400 Hz の RLC 直列フィルタを設計します。静電容量 C を nF で求めなさい。
R = 100 Ωf0 = 10 kHzBW = 400 Hz
C = nF
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 480 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 = 480 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 0.78 で 300 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 0.95 に改善する。有効電力は変わらない。 コンデンサバンクが供給すべき全無効電力 QC を kvar で求めよ。
P = 300 kWpf1 = 0.78pf2 = 0.95VL = 415 Vf = 50 Hz
QC = kvar
11.RC・RL 過渡現象ふつう
t = 0 でスイッチが閉じる前、コイルに電流は流れていない。 t = 15 ms におけるコイルの電圧 vL を求めよ。
Vs = 9 VR = 15 ΩL = 100 mHt = 15 ms
vL = V
12.RC・RL 過渡現象むずかしい
スイッチは長い間閉じていたので、回路は定常状態にある。t = 0 にスイッチが開く。 t = 150 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 9 VR1 = 1 kΩR2 = 10 kΩC = 47 µFt = 150 ms
vC = V
13.テブナン・ノートンふつう
ノートン電流 IN を求めよ:端子を短絡したとき a から b へ流れる電流。
V1 = 9 VR1 = 20 ΩR2 = 12 ΩR3 = 10 Ω
IN = A
14.テブナン・ノートンむずかしい
a–b 間に負荷 RL = 12 Ω を接続する。テブナン等価回路を使って、負荷で消費される電力 PL を求めよ。
V1 = 12 VIs = 2 AR1 = 10 ΩR2 = 6 ΩR3 = 10 ΩRL = 12 Ω
PL = W
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 = 10 nF です。80 kHz 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 = 10 nFf = 80 kHz
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) = 334/(s(s + 5)(s + 7)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 334/(s(s + 5)(s + 7))
GM = dB