1.複素数ふつう
z = 6∠35° を直交形式 a + jb で表し、実部 a を答えてください。
r = 6θ = 35°
a =
2.複素数むずかしい
n = 6、w = 64∠120° のとき、zⁿ = w の解は zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n)、k = 0, 1, …, 5 です。z₅ の実部を求めてください。
w = 64∠120°n = 6k = 5
Re(z₅) =
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)、100 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 = 100 HzR = 25 ΩL = 100 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
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、24 V(実効値)、60 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 = 60 HzR1 = 15 ΩR2 = 50 ΩC = 22 µF
|Z| = Ω
5.交流電力と力率ふつう
2 つの負荷が 240 V の単相電源に並列に接続されている:遅れ力率 0.85 の 24 kW の負荷と、進み力率 0.7 の 24 kW の負荷。 電源から流れる全電流 I を求めよ。
V = 240 VP1 = 24 kW, pf1 = 0.85 遅れP2 = 24 kW, pf2 = 0.7 進み
I = A
6.交流電力と力率むずかしい
単相負荷が 230 V、60 Hz の電源から遅れ力率 0.7 で 50 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。 コンデンサが供給すべき無効電力 QC を求めよ。
P = 50 kWpf1 = 0.7pf2 = 0.95V = 230 Vf = 60 Hz
QC = kvar
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
RLC 直列回路が 2 kHz で共振し、Q = 1.5 です。下側の半電力周波数 f1 を厳密に kHz で求めなさい。
f0 = 2 kHzQ = 1.5
f1 = kHz
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
RLC 直列回路(R = 1 Ω、L = 2.2 mH、C = 220 nF)を共振で駆動し、電流の振幅は 50 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 = 1 ΩL = 2.2 mHC = 220 nFIm = 50 mA
Ecycle = nJ
9.三相電力ふつう
三相誘導電動機が全負荷で 37 kW の機械出力を出している。この負荷での効率は 91%、力率は遅れ 0.82 である。電源の線間電圧は 400 V である。線電流 IL を求めよ。
Pout = 37 kWη = 91%cos φ = 0.82VL = 400 V
IL = A
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 0.72 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 0.98 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 = 80 kWpf1 = 0.72pf2 = 0.98VL = 480 Vf = 50 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。 t = 5 ms におけるコイルの電圧 vL を求めよ。
Vs = 6 VR = 15 ΩL = 68 mHt = 5 ms
vL = V
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 18 V に充電されている。 vC が 12.8 V に達するまでの時間はいくらか。t を求めよ。
Vs = 5 VR = 6.8 kΩC = 220 µFvC(0) = 18 V
t = ms
13.テブナン・ノートンふつう
端子 a–b から見たテブナン抵抗 Rth を求めよ。
V1 = 10 VR1 = 8 ΩR2 = 6 ΩR3 = 15 Ω
Rth = Ω
14.テブナン・ノートンむずかしい
a–b 間に負荷 RL = 20 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 = 12 VIs = 5 AR1 = 12 ΩR2 = 20 ΩR3 = 20 ΩRL = 20 Ω
IL = A
15.ボード線図と余裕ふつう
ω = 10 rad/s における G(s) = 2100/((s + 7)(s + 15)) の正確な大きさ |G(jω)| を dB で求めよ。
G(s) = 2100/((s + 7)(s + 15))ω = 10 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) = 400/(s(s + 20)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 400/(s(s + 20))
PM = °