1.複素数ふつう
z = 6 + j6 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 = 6 + j6
θ = °
2.複素数むずかしい
z³ − 8z − 32 = 0 の解の 1 つは z₁ = −2 + j2 です。係数は実数です。実数の解 r を求めてください。
z₁ = −2 + 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 120 V(実効値)、1000 Hz の電源に接続する。 インピーダンスの位相角 φ を度で求めよ(電流が電圧より遅れるとき正)。
V = 120 V (rms)f = 1000 HzR = 50 ΩL = 50 mHC = 4.7 µF
φ = °
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 230 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 = 230 V (rms)f = 200 HzR = 40 ΩL = 20 mHC = 100 µF
I = A
5.交流電力と力率ふつう
単相モーターが 240 V の電源から、遅れ力率 0.6 で 12 kW を消費する。 モーターの無効電力 Q を求めよ。
P = 12 kWpf = 0.6V = 240 V
Q = kvar
6.交流電力と力率むずかしい
120 V(実効値)、50 Hz の電源の内部インピーダンスは Zs = 25 + j5 Ω である。負荷インピーダンス ZL は自由に選べる。 最大電力を得る負荷を、抵抗とコンデンサの直列回路でつくる。静電容量 C を求めよ。
Vs = 120 V (rms)f = 50 HzZs = 25 + j5 Ω
C = µF
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
理想的な LC 回路で L = 1 mH、C = 2.2 µF とし、t = 0 でコンデンサが満充電されています。エネルギーがすべてインダクタに移るまでにどれだけかかりますか。t を µs で答えなさい。
L = 1 mHC = 2.2 µF
t = µs
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 5 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 = 10 nFr = 5 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 94%、力率は遅れ 0.88 である。電源の線間電圧は 690 V である。線電流 IL を求めよ。
Pout = 11 kWη = 94%cos φ = 0.88VL = 690 V
IL = A
10.三相電力むずかしい
平衡三相負荷が、480 V(線間)、60 Hz の電源から遅れ力率 0.8 で 150 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 0.98 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 = 150 kWpf1 = 0.8pf2 = 0.98VL = 480 Vf = 60 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 = 10 kΩR2 = 3.3 kΩC = 220 µF
τ = 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 = 30 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 6 VR1 = 4.7 kΩR2 = 10 kΩC = 10 µFt = 30 ms
vC = V
13.テブナン・ノートンふつう
a–b 間に負荷 RL = 10 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 = 10 VR1 = 4 ΩR2 = 3 ΩR3 = 15 ΩRL = 10 Ω
IL = A
14.テブナン・ノートンむずかしい
a–b 間に負荷 RL = 6 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 = 2 AR1 = 25 ΩR2 = 6 ΩR3 = 15 ΩRL = 6 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 = 22 Ω, L = 10 mH です。70 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 ΩL = 10 mHf = 70 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) = K/(s(s + 2)(s + 5)) である。 ゲイン余裕が 4 dB となるゲイン K を求めよ。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5))GM = 4 dB
K =