1.複素数ふつう
z₁ = 3∠150°、z₂ = 2∠65° のとき、w = z₁·z₂ の偏角 θ を、−180° から 180° の間で、度で求めてください。
z₁ = 3∠150°z₂ = 2∠65°
θ = °
2.複素数むずかしい
z³ + 11z² + 48z + 90 = 0 の解の 1 つは z₁ = −3 + j3 です。係数は実数です。実数の解 r を求めてください。
z₁ = −3 + j3
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 24 V(実効値)、1000 Hz の電源に接続する。 電流の実効値 I を求めよ。
V = 24 V (rms)f = 1000 HzR = 50 ΩL = 50 mHC = 22 µF
I = A
4.交流インピーダンスとフェーザむずかしい
抵抗 R1 が、R2 とコンデンサ C の並列回路と直列に接続され、230 V(実効値)、50 Hz の電源に接続されている。 電流の実効値 I を求めよ。
V = 230 V (rms)f = 50 HzR1 = 40 ΩR2 = 40 ΩC = 47 µF
I = A
5.交流電力と力率ふつう
インピーダンス Z = 8 + j6 Ω の負荷が 240 V(実効値)の単相電源に接続されている。 皮相電力 S を求めよ。
V = 240 VZ = 8 + j6 Ω
S = VA
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
1 nF のコンデンサを 15 V に充電し、理想的な 470 µH のインダクタと振動させます。コンデンサの電圧が 3.75 V になった瞬間にインダクタに蓄えられているエネルギー WL を nJ で求めなさい。
C = 1 nFV0 = 15 VvC = 3.75 V
WL = nJ
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
RLC 直列回路(R = 5 Ω、L = 1 mH、C = 47 nF)を共振で駆動し、電流の振幅は 200 mA です。1 周期の間に R で消費されるエネルギー Ecycle を µJ で求めなさい。
R = 5 ΩL = 1 mHC = 47 nFIm = 200 mA
Ecycle = µJ
9.三相電力ふつう
1 相あたりのインピーダンスが 12 + j5 Ω の平衡 Δ 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 = 12 + j5 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 0.72 で 120 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 = 120 kWpf1 = 0.72pf2 = 0.95VL = 690 Vf = 60 Hz
Cph = µF
11.RC・RL 過渡現象ふつう
コイルには 0.5 A の定常電流が流れている。t = 0 にスイッチが R を通るループを閉じ、電源が切り離されるので、コイルの電流は R を通して減衰する。 t = 5 ms における電流 i を求めよ。
i(0) = 0.5 AR = 68 ΩL = 150 mHt = 5 ms
i = A
12.RC・RL 過渡現象むずかしい
タイマーが t = 0 に、12 V の電源から抵抗を通して充電されていないコンデンサの充電を始める。コンデンサの電圧が 7.2 V に達したとき、開始からちょうど 250 ms 後に作動しなければならない。 R = 22 kΩ のとき、必要な静電容量 C を求めよ。
Vs = 12 VVth = 7.2 VT = 250 msR = 22 kΩ
C = µF
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 = 15 VR1 = 15 ΩR2 = 15 ΩR3 = 8 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 = 9 VIs = 2.5 AR1 = 8 ΩR2 = 20 ΩR3 = 3 Ω
Vth = V
15.ボード線図と余裕ふつう
ω = 2 rad/s における G(s) = 1650/((s + 11)(s + 15)) の正確な大きさ |G(jω)| を dB で求めよ。
G(s) = 1650/((s + 11)(s + 15))ω = 2 rad/s
|G(jω)| = 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) = 37/(s(s + 10)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 37/(s(s + 10))
PM = °