1.複素数ふつう
z₁ = 1.5∠70°、z₂ = 3∠45° 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 = 1.5∠70°z₂ = 3∠45°
θ = °
2.複素数むずかしい
ド・モアブルの定理を使って、z = √3 + j のときの z⁸ の実部を求めてください。
z = √3 + jn = 8
Re(z⁸) =
3.交流インピーダンスとフェーザふつう
直列 RLC 回路を 230 V(実効値)、500 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 = 230 V (rms)f = 500 HzR = 50 ΩL = 20 mHC = 2.2 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、周波数を回路の共振周波数に設定した 24 V(実効値)の電源で駆動する。コイルの両端の電圧の実効値 VL を求めよ。
V = 24 V (rms)R = 5 ΩL = 100 mHC = 10 µF
VL = V
5.交流電力と力率ふつう
2 つの負荷が 230 V の単相電源に並列に接続されている:遅れ力率 0.65 の 11 kW の負荷と、遅れ力率 0.85 の 14 kW の負荷。 電源から流れる全電流 I を求めよ。
V = 230 VP1 = 11 kW, pf1 = 0.65 遅れP2 = 14 kW, pf2 = 0.85 遅れ
I = A
6.交流電力と力率むずかしい
200 kVA の単相変圧器が、遅れ力率 0.65 で 60 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 = 200 kVAP1 = 60 kWpf1 = 0.65
ΔP = kW
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
1 nF のコンデンサを 9 V に充電し、理想的な 1 mH のインダクタと振動させます。コンデンサの電圧が 2.25 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 = 9 VvC = 2.25 V
WL = nJ
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
共振曲線の半電力周波数は 100 kHz と 105 kHz です。共振周波数をその幾何平均として求め、次に Q 値 Q を求めなさい。
f1 = 100 kHzf2 = 105 kHz
Q =
9.三相電力ふつう
三相誘導電動機が全負荷で 75 kW の機械出力を出している。この負荷での効率は 93%、力率は遅れ 0.84 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 = 75 kWη = 93%cos φ = 0.84VL = 690 V
IL = A
10.三相電力むずかしい
平衡三相負荷が、400 V(線間)、50 Hz の電源から遅れ力率 0.72 で 100 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 = 100 kWpf1 = 0.72pf2 = 0.98VL = 400 Vf = 50 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。 t = 20 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 20 VR1 = 10 kΩR2 = 1 kΩC = 22 µFt = 20 ms
vC = 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 = 50 ms で R2 を流れる電流 i2 を求めよ。
Vs = 6 VR1 = 4.7 kΩR2 = 6.8 kΩC = 10 µFt = 50 ms
i2 = mA
13.テブナン・ノートンふつう
端子 a–b から見たテブナン抵抗 Rth を求めよ。
V1 = 15 VR1 = 4 ΩR2 = 6 ΩR3 = 20 Ω
Rth = Ω
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 = 36 VIs = 1 AR1 = 5 ΩR2 = 8 ΩR3 = 8 Ω
IN = A
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 = 1 Ω の両端でとり、L = 5 mH、C = 2.2 µF である。 中心(共振)周波数 f0 を Hz で求めよ。
R = 1 ΩL = 5 mHC = 2.2 µF
f0 = 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) = K/(s(s + 1)(s + 10)) である。 ゲイン余裕が 6 dB となるゲイン K を求めよ。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10))GM = 6 dB
K =