1.複素数ふつう
z₁ = 2∠125°、z₂ = 0.5∠−25° のとき、w = z₁·z₂ の実部を求めてください。
z₁ = 2∠125°z₂ = 0.5∠−25°
Re(w) =
2.複素数むずかしい
n = 4、w = 81∠−120° のとき、zⁿ = w の解は zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n)、k = 0, 1, 2, 3 です。z₂ の偏角を、−180° から 180° の間で、度で求めてください。
w = 81∠−120°n = 4k = 2
θ₂ = °
3.交流インピーダンスとフェーザふつう
直列 RLC 回路を 10 V(実効値)、60 Hz の電源に接続する。 電流の実効値 I を求めよ。
V = 10 V (rms)f = 60 HzR = 100 ΩL = 50 mHC = 10 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 100 V(実効値)、60 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 = 100 V (rms)f = 60 HzR = 100 ΩL = 50 mHC = 4.7 µF
VC = V
5.交流電力と力率ふつう
インピーダンス Z = 9 + j12 Ω の負荷が 120 V(実効値)の単相電源に接続されている。 負荷が消費する無効電力 Q を求めよ。
V = 120 VZ = 9 + j12 Ω
Q = var
6.交流電力と力率むずかしい
単相負荷が 400 V、60 Hz の電源から、遅れ力率 0.65 で 28 kW を消費する。150 µF のコンデンサを負荷と並列に接続する。 電源から見た新しい力率 cos φ を求めよ。
P = 28 kWpf1 = 0.65V = 400 Vf = 60 HzC = 150 µF
cos φ =
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
RLC 直列回路で R = 47 Ω、L = 47 mH、C = 220 nF です。帯域幅 BW を Hz で求めなさい。
R = 47 ΩL = 47 mHC = 220 nF
BW = Hz
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
RLC 直列回路(R = 5 Ω、L = 2.2 mH、C = 47 nF)を共振で駆動し、電流の振幅は 20 mA です。1 周期の間に R で消費されるエネルギー Ecycle を nJ で求めなさい。
R = 5 ΩL = 2.2 mHC = 47 nFIm = 20 mA
Ecycle = nJ
9.三相電力ふつう
1 相あたりのインピーダンスが 24 + j7 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 = 24 + j7 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、415 V(線間)、50 Hz の電源から遅れ力率 0.78 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 0.9 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 = 120 kWpf1 = 0.78pf2 = 0.9VL = 415 Vf = 50 Hz
QC = kvar
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。 t = 1 ms におけるコイルの電圧 vL を求めよ。
Vs = 24 VR = 100 ΩL = 22 mHt = 1 ms
vL = V
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 = 80 ms で R2 を流れる電流 i2 を求めよ。
Vs = 30 VR1 = 1 kΩR2 = 3.3 kΩC = 47 µFt = 80 ms
i2 = mA
13.テブナン・ノートンふつう
端子 a–b から見たテブナン電圧 Vth を求めよ。
V1 = 15 VR1 = 10 ΩR2 = 2 ΩR3 = 5 Ω
Vth = V
14.テブナン・ノートンむずかしい
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 = 30 VIs = 3 AR1 = 10 ΩR2 = 15 ΩR3 = 6 Ω
IN = A
15.ボード線図と余裕ふつう
図の RC ローパスフィルタ は R = 1 kΩ, C = 47 nF です。17 kHz 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 = 1 kΩC = 47 nFf = 17 kHz
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) = 11/(s(s + 2)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 11/(s(s + 2))
PM = °