1.複素数ふつう
z = −2 + j8 の偏角 θ を、−180° から 180° の間の主値として、度で求めてください。
z = −2 + j8
θ = °
2.複素数むずかしい
z³ + 9z² + 25z + 25 = 0 の解の 1 つは z₁ = −2 + j です。係数は実数です。実数の解 r を求めてください。
z₁ = −2 + j
r =
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、24 V(実効値)、100 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 = 24 V (rms)f = 100 HzR = 30 ΩL = 100 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、周波数を回路の共振周波数に設定した 10 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 = 10 V (rms)R = 15 ΩL = 10 mHC = 0.1 µF
VL = V
5.交流電力と力率ふつう
2 つの負荷が 230 V の単相電源に並列に接続されている:遅れ力率 0.85 の 5 kW の負荷と、遅れ力率 0.8 の 12 kW の負荷。 電源から流れる全電流 I を求めよ。
V = 230 VP1 = 5 kW, pf1 = 0.85 遅れP2 = 12 kW, pf2 = 0.8 遅れ
I = A
6.交流電力と力率むずかしい
単相負荷が 400 V、50 Hz の電源から遅れ力率 0.6 で 10 kW を消費する。並列にコンデンサをつないで力率を 0.95 に改善する。 新しい線電流 Inew を求めよ。
P = 10 kWpf1 = 0.6pf2 = 0.95V = 400 Vf = 50 Hz
Inew = A
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
RLC 並列回路で R = 4.7 kΩ、L = 10 mH、C = 10 nF です。Q 値 Q を求めなさい。
R = 4.7 kΩL = 10 mHC = 10 nF
Q =
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
充電した 1 µF のコンデンサが、全直列抵抗 1 Ω の 10 mH のコイルを通して放電するので、振動はゆっくり減衰します。振幅は e−Rt/(2L) に従って減衰します。振幅が半分になるまでに、振動は何周期 n 起こりますか。(損失は小さいので、周波数は f₀ とします。)
L = 10 mHC = 1 µFR = 1 Ω
n =
9.三相電力ふつう
1 相あたりのインピーダンスが 5 + j12 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 = 5 + j12 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、480 V(線間)、50 Hz の電源から遅れ力率 0.78 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 0.95 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 = 100 kWpf1 = 0.78pf2 = 0.95VL = 480 Vf = 50 Hz
QC = kvar
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 = 10 VR1 = 6.8 kΩR2 = 10 kΩC = 220 µF
τ = 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 15 V に充電されている。 t = 60 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 6 VR = 6.8 kΩC = 33 µFvC(0) = 15 Vt = 60 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 = 12 VR1 = 6 ΩR2 = 5 ΩR3 = 20 Ω
IN = A
14.テブナン・ノートンむずかしい
a–b 間に負荷 RL = 30 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 = 9 VIs = 0.5 AR1 = 12 ΩR2 = 3 ΩR3 = 25 ΩRL = 30 Ω
IL = A
15.ボード線図と余裕ふつう
図の RL ハイパスフィルタ は R = 100 Ω, L = 100 mH です。32 Hz 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 = 100 ΩL = 100 mHf = 32 Hz
|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) = 88/(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) = 88/(s(s + 8))
ωc = rad/s