1.複素数ふつう
数 z = 6·ej2.4 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 = 6θ = 2.4 rad
b =
2.複素数むずかしい
z³ − 4z² + z + 26 = 0 の解の 1 つは z₁ = 3 + j2 です。係数は実数です。実数の解 r を求めてください。
z₁ = 3 + j2
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 12 V(実効値)、100 Hz の電源に接続する。 電流の実効値 I を求めよ。
V = 12 V (rms)f = 100 HzR = 100 ΩL = 150 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
直列 RLC 回路を、周波数を回路の共振周波数に設定した 5 V(実効値)の電源で駆動する。コイルの両端の電圧の実効値 VL を求めよ。
V = 5 V (rms)R = 2 ΩL = 100 mHC = 10 µF
VL = V
5.交流電力と力率ふつう
誘導性負荷が 120 V(実効値)の単相電源から 11.5 A と 1035 W を消費する。これを抵抗 R とリアクタンス X の直列回路としてモデル化する。 R を求めよ。
V = 120 VI = 11.5 AP = 1035 W
R = Ω
6.交流電力と力率むずかしい
100 kVA の単相変圧器が、遅れ力率 0.85 で 69 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 = 100 kVAP1 = 69 kWpf1 = 0.85
ΔP = kW
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
RLC 直列回路で R = 47 Ω、L = 4.7 mH、C = 100 pF です。Q 値 Q を求めなさい。
R = 47 ΩL = 4.7 mHC = 100 pF
Q =
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
並列のタンク回路が、10 nF のコンデンサと、巻線抵抗 1 Ω の 100 mH 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 = 100 mHC = 10 nFr = 1 Ω
RD = kΩ
9.三相電力ふつう
三相誘導電動機が全負荷で 11 kW の機械出力を出している。この負荷での効率は 91%、力率は遅れ 0.85 である。電源の線間電圧は 480 V である。線電流 IL を求めよ。
Pout = 11 kWη = 91%cos φ = 0.85VL = 480 V
IL = A
10.三相電力むずかしい
平衡三相負荷が、690 V(線間)、60 Hz の電源から遅れ力率 0.8 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 0.92 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 = 300 kWpf1 = 0.8pf2 = 0.92VL = 690 Vf = 60 Hz
Cph = µF
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。 スイッチを閉じてからどれだけ後に、電流が最終値の 75% に達するか。t を求めよ。
Vs = 12 VR = 100 ΩL = 100 mH
t = ms
12.RC・RL 過渡現象むずかしい
t = 0 でスイッチが閉じる直前、コンデンサは図の極性で 4 V に充電されている。 vC が 6.4 V に達するまでの時間はいくらか。t を求めよ。
Vs = 12 VR = 6.8 kΩC = 10 µFvC(0) = 4 V
t = ms
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 = 15 VR1 = 6 ΩR2 = 2 ΩR3 = 4 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 = 15 VIs = 1.5 AR1 = 8 ΩR2 = 25 ΩR3 = 6 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 = 22 kΩ, C = 47 nF です。310 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 = 22 kΩC = 47 nFf = 310 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) = 38/(s(s + 2)(s + 4)) である。 ∠L(jω) = −180° となる位相交差周波数 ω180 を求めよ。
L(s) = 38/(s(s + 2)(s + 4))
ω180 = rad/s