1.複素数ふつう
数 z = 5·ej0.8 の角度はラジアンで表されています。その虚部 b を求めてください。
r = 5θ = 0.8 rad
b =
2.複素数むずかしい
z³ − z² + 11z − 51 = 0 の解の 1 つは z₁ = −1 + j4 です。係数は実数です。実数の解 r を求めてください。
z₁ = −1 + j4
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 50 V(実効値)、60 Hz の電源に接続する。 電流の実効値 I を求めよ。
V = 50 V (rms)f = 60 HzR = 25 ΩL = 250 mHC = 47 µF
I = A
4.交流インピーダンスとフェーザむずかしい
直列 RLC 回路の R = 5 Ω、L = 100 mH、C = 0.47 µF である。 帯域幅 B(半電力周波数の間の帯域の幅)を Hz で求めよ。
R = 5 ΩL = 100 mHC = 0.47 µF
B = Hz
5.交流電力と力率ふつう
2 つの負荷が 240 V の単相電源に並列に接続されている:遅れ力率 0.65 の 7 kW の負荷と、遅れ力率 0.95 の 16 kW の負荷。 電源から見た全体の力率 cos φ を求めよ。
V = 240 VP1 = 7 kW, pf1 = 0.65 遅れP2 = 16 kW, pf2 = 0.95 遅れ
cos φ =
6.交流電力と力率むずかしい
単相負荷が 240 V、50 Hz の電源から、遅れ力率 0.65 で 15 kW を消費する。150 µF のコンデンサを負荷と並列に接続する。 電源から見た新しい力率 cos φ を求めよ。
P = 15 kWpf1 = 0.65V = 240 Vf = 50 HzC = 150 µF
cos φ =
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
RLC 直列回路で R = 47 Ω、L = 2.2 mH、C = 220 nF です。帯域幅 BW を kHz で求めなさい。
R = 47 ΩL = 2.2 mHC = 220 nF
BW = kHz
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
RLC 直列の共振回路に 4.7 mH のインダクタを使います。帯域幅を 5 kHz にするには、直列の全抵抗 R をいくらにすればよいですか。
L = 4.7 mHBW = 5 kHz
R = Ω
9.三相電力ふつう
平衡三相負荷が、線間電圧 415 V の電源から線電流 40 A を流している。力率は遅れ 0.7 である。負荷が消費する全有効電力 P を kW で求めよ。
VL = 415 VIL = 40 Acos φ = 0.7
P = kW
10.三相電力むずかしい
平衡三相負荷が、690 V(線間)、50 Hz の電源から遅れ力率 0.75 で 100 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 0.9 に改善する。有効電力は変わらない。 コンデンサは Δ 結線である。各コンデンサの静電容量 Cph を µF で求めよ。
P = 100 kWpf1 = 0.75pf2 = 0.9VL = 690 Vf = 50 Hz
Cph = µF
11.RC・RL 過渡現象ふつう
コイルには 2.5 A の定常電流が流れている。t = 0 にスイッチが R を通るループを閉じ、電源が切り離されるので、コイルの電流は R を通して減衰する。 t = 5 ms での R の両端電圧 vR を求めよ。
i(0) = 2.5 AR = 20 ΩL = 100 mHt = 5 ms
vR = V
12.RC・RL 過渡現象むずかしい
タイマーが t = 0 に、12 V の電源から抵抗を通して充電されていないコンデンサの充電を始める。コンデンサの電圧が 9 V に達したとき、開始からちょうど 250 ms 後に作動しなければならない。 C = 4.7 µF のとき、必要な抵抗 R を求めよ。
Vs = 12 VVth = 9 VT = 250 msC = 4.7 µF
R = kΩ
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 = 3 ΩR2 = 10 ΩR3 = 10 Ω
IN = A
14.テブナン・ノートンむずかしい
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 = 15 VIs = 6 AR1 = 15 ΩR2 = 4 ΩR3 = 20 Ω
IN = A
15.ボード線図と余裕ふつう
図の RL ローパスフィルタ は R = 10 Ω, L = 4.7 mH です。1 kHz の正弦波入力が加えられます。 ゲイン |H| = |vout/vin| を dB で求めよ。
R = 10 ΩL = 4.7 mHf = 1 kHz
|H| = dB
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 + 2)(s + 7)) である。 ゲイン余裕が 3 dB となるゲイン K を求めよ。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 7))GM = 3 dB
K =