1.複素数ふつう
z = 5∠35° を直交形式 a + jb で表し、実部 a を答えてください。
r = 5θ = 35°
a =
2.複素数むずかしい
z³ + z² − z + 15 = 0 の解の 1 つは z₁ = 1 + j2 です。係数は実数です。実数の解 r を求めてください。
z₁ = 1 + 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 50 V(実効値)、200 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 = 50 V (rms)f = 200 HzR = 60 ΩL = 150 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
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)、60 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 = 60 HzR1 = 30 ΩR2 = 80 ΩC = 10 µF
I = A
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 16 kW の負荷と、遅れ力率 0.85 の 17 kW の負荷。 電源から見た全体の力率 cos φ を求めよ。
V = 240 VP1 = 16 kW, pf1 = 0.85 遅れP2 = 17 kW, pf2 = 0.85 遅れ
cos φ =
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 0.8 で 30 kW を消費する。並列にコンデンサをつないで力率を 0.9 に改善する。 必要な静電容量 C を求めよ。
P = 30 kWpf1 = 0.8pf2 = 0.9V = 400 Vf = 60 Hz
C = µF
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
理想的な LC 回路で L = 4.7 mH、C = 470 nF 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 = 4.7 mHC = 470 nF
t = µs
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
RLC 直列の共振回路に 220 µH のインダクタを使います。帯域幅を 1 kHz にするには、直列の全抵抗 R をいくらにすればよいですか。
L = 220 µHBW = 1 kHz
R = Ω
9.三相電力ふつう
平衡三相負荷が、線間電圧 415 V の電源から線電流 60 A を流している。力率は遅れ 0.8 である。負荷が消費する全有効電力 P を kW で求めよ。
VL = 415 VIL = 60 Acos φ = 0.8
P = kW
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 0.65 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 0.95 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 = 80 kWpf1 = 0.65pf2 = 0.95VL = 480 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。 スイッチを閉じてからどれだけ後に、電流が最終値の 99% に達するか。t を求めよ。
Vs = 24 VR = 22 ΩL = 10 mH
t = ms
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 7.58 V に達したとき、開始からちょうど 20 ms 後に作動しなければならない。 R = 2.2 kΩ のとき、必要な静電容量 C を求めよ。
Vs = 12 VVth = 7.58 VT = 20 msR = 2.2 kΩ
C = µF
13.テブナン・ノートンふつう
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 = 18 VR1 = 3 ΩR2 = 2 ΩR3 = 12 Ω
IN = A
14.テブナン・ノートンむずかしい
a–b 間に負荷 RL = 30 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 = 10 VIs = 2 AR1 = 3 ΩR2 = 2 ΩR3 = 8 ΩRL = 30 Ω
PL = W
15.ボード線図と余裕ふつう
ω = 5 rad/s における G(s) = 208/((s + 1)(s + 13)) の正確な大きさ |G(jω)| を dB で求めよ。
G(s) = 208/((s + 1)(s + 13))ω = 5 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) = 250/(s(s + 10)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 250/(s(s + 10))
PM = °