1.複素数ふつう
z₁ = 1.5∠125°、z₂ = 4∠80° のとき、w = z₁/z₂ の虚部を求めてください。
z₁ = 1.5∠125°z₂ = 4∠80°
Im(w) =
2.複素数むずかしい
n = 3、w = 64∠120° のとき、zⁿ = w の解は zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n)、k = 0, 1, 2 です。z₀ の実部を求めてください。
w = 64∠120°n = 3k = 0
Re(z₀) =
3.交流インピーダンスとフェーザふつう
抵抗とコイルが並列に、12 V(実効値)、500 Hz の電源に接続されている。 インピーダンスの大きさ |Z| を求めよ。
V = 12 V (rms)f = 500 HzR = 50 ΩL = 50 mH
|Z| = Ω
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 120 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 = 120 V (rms)f = 200 HzR = 80 ΩL = 250 mHC = 100 µF
VC = V
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 0.8 の 15 kW の負荷と、遅れ力率 0.7 の 25 kW の負荷。 電源から見た全体の力率 cos φ を求めよ。
V = 240 VP1 = 15 kW, pf1 = 0.8 遅れP2 = 25 kW, pf2 = 0.7 遅れ
cos φ =
6.交流電力と力率むずかしい
200 kVA の単相変圧器が、遅れ力率 0.7 で 93 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 = 200 kVAP1 = 93 kWpf1 = 0.7
ΔP = kW
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
RLC 並列回路で R = 2.2 kΩ、L = 470 µH、C = 10 nF です。Q 値 Q を求めなさい。
R = 2.2 kΩL = 470 µHC = 10 nF
Q =
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
並列のタンク回路が、47 nF のコンデンサと、巻線抵抗 2 Ω の 1 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 = 1 mHC = 47 nFr = 2 Ω
RD = kΩ
9.三相電力ふつう
三相誘導電動機が全負荷で 22 kW の機械出力を出している。この負荷での効率は 92%、力率は遅れ 0.9 である。電源の線間電圧は 415 V である。線電流 IL を求めよ。
Pout = 22 kWη = 92%cos φ = 0.9VL = 415 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 0.75 で 250 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 = 250 kWpf1 = 0.75pf2 = 0.95VL = 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 90% に達するか。t を求めよ。
Vs = 9 VR = 68 ΩL = 100 mH
t = ms
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 = 300 ms で R2 を流れる電流 i2 を求めよ。
Vs = 10 VR1 = 3.3 kΩR2 = 4.7 kΩC = 47 µFt = 300 ms
i2 = mA
13.テブナン・ノートンふつう
端子 a–b から見たテブナン抵抗 Rth を求めよ。
V1 = 9 VR1 = 12 ΩR2 = 3 ΩR3 = 4 Ω
Rth = Ω
14.テブナン・ノートンむずかしい
a–b 間に負荷 RL = 10 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 = 18 VIs = 5 AR1 = 6 ΩR2 = 4 ΩR3 = 12 ΩRL = 10 Ω
PL = W
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 = 220 Ω, L = 1 mH です。70 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 = 220 ΩL = 1 mHf = 70 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) = 24/(s(s + 8)) である。 |L(jω)| = 1 となるゲイン交差周波数 ωc を求めよ。
L(s) = 24/(s(s + 8))
ωc = rad/s