1.複素数ふつう
数 z = 3·ej0.4 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 = 3θ = 0.4 rad
b =
2.複素数むずかしい
n = 5、w = 32∠120° のとき、zⁿ = w の解は zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n)、k = 0, 1, …, 4 です。z₃ の実部を求めてください。
w = 32∠120°n = 5k = 3
Re(z₃) =
3.交流インピーダンスとフェーザふつう
直列 RLC 回路を 100 V(実効値)、50 Hz の電源に接続する。 電流の実効値 I を求めよ。
V = 100 V (rms)f = 50 HzR = 25 ΩL = 20 mHC = 100 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 12 V(実効値)、200 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 = 200 HzR = 50 ΩL = 250 mHC = 22 µF
I = A
5.交流電力と力率ふつう
誘導性負荷が 240 V(実効値)の単相電源から 4 A と 480 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 = 240 VI = 4 AP = 480 W
R = Ω
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 0.6 で 15 kW を消費する。並列にコンデンサをつないで力率を 0.9 に改善する。 コンデンサが供給すべき無効電力 QC を求めよ。
P = 15 kWpf1 = 0.6pf2 = 0.9V = 240 Vf = 50 Hz
QC = kvar
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
RLC 直列回路が 1 kHz で共振し、Q = 2.5 です。下側の半電力周波数 f1 を厳密に Hz で求めなさい。
f0 = 1 kHzQ = 2.5
f1 = Hz
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
並列のタンク回路が、100 nF のコンデンサと、巻線抵抗 2 Ω の 2.2 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 = 2.2 mHC = 100 nFr = 2 Ω
RD = kΩ
9.三相電力ふつう
1 相あたりのインピーダンスが 18 + j24 Ω の平衡 Y 結線負荷が、線間電圧 415 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 = 415 VZ = 18 + j24 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、690 V(線間)、60 Hz の電源から遅れ力率 0.65 で 80 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 = 80 kWpf1 = 0.65pf2 = 0.9VL = 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 95% に達するか。t を求めよ。
Vs = 24 VR = 50 ΩL = 68 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 15 V に充電されている。 vC が 8.7 V に達するまでの時間はいくらか。t を求めよ。
Vs = 6 VR = 10 kΩC = 68 µFvC(0) = 15 V
t = ms
13.テブナン・ノートンふつう
端子 a–b から見たテブナン電圧 Vth を求めよ。
V1 = 12 VR1 = 12 ΩR2 = 15 ΩR3 = 10 Ω
Vth = V
14.テブナン・ノートンむずかしい
端子 a–b から見たテブナン電圧 Vth を求めよ。
V1 = 5 VIs = 6 AR1 = 2 ΩR2 = 12 ΩR3 = 8 Ω
Vth = V
15.ボード線図と余裕ふつう
図の直列 RLC バンドパスフィルタでは、出力は R = 10 Ω の両端でとり、L = 5 mH、C = 2.2 µF である。 −3 dB 帯域幅 BW を Hz で求めよ。
R = 10 ΩL = 5 mHC = 2.2 µF
BW = Hz
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) = 396/(s(s + 4)(s + 10)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 396/(s(s + 4)(s + 10))
GM = dB