1.複素数ふつう
z = −9 + j5 を指数形式 r·ejθ で表してください。θ をラジアンで、−π から π の間で答えてください。
z = −9 + j5
θ = rad
2.複素数むずかしい
点 A–D のうち、ちょうど 1 つが z⁴ = 81∠90° の解です。それをクリックしてください。
w = 81∠90°n = 4
- 1A (3∠157.5°)
- 2B (5.4∠157.5°)
- 3C (3∠112.5°)
- 4D (3∠−112.5°)
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)、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 = 24 V (rms)f = 500 HzR = 20 ΩL = 20 mHC = 47 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、24 V(実効値)、200 Hz の電源に接続されている。 電流の実効値 I を求めよ。
V = 24 V (rms)f = 200 HzR1 = 15 ΩR2 = 50 ΩC = 47 µF
I = A
5.交流電力と力率ふつう
誘導性負荷が 230 V(実効値)の単相電源から 12.5 A と 1725 W を消費する。これを抵抗 R とリアクタンス X の直列回路としてモデル化する。 R を求めよ。
V = 230 VI = 12.5 AP = 1725 W
R = Ω
6.交流電力と力率むずかしい
単相負荷が 400 V、50 Hz の電源から遅れ力率 0.8 で 40 kW を消費する。並列にコンデンサをつないで力率を 0.98 に改善する。 必要な静電容量 C を求めよ。
P = 40 kWpf1 = 0.8pf2 = 0.98V = 400 Vf = 50 Hz
C = µF
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
RLC 直列回路で R = 100 Ω、L = 22 mH、C = 10 nF です。Q 値 Q を求めなさい。
R = 100 ΩL = 22 mHC = 10 nF
Q =
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
充電した 2.2 µF のコンデンサが、全直列抵抗 0.5 Ω の 220 µH のコイルを通して放電するので、振動はゆっくり減衰します。振幅は e−Rt/(2L) に従って減衰します。振幅が半分になるまでに、振動は何周期 n 起こりますか。(損失は小さいので、周波数は f₀ とします。)
L = 220 µHC = 2.2 µFR = 0.5 Ω
n =
9.三相電力ふつう
1 相あたりのインピーダンスが 12 + j9 Ω の平衡 Y 結線負荷が、線間電圧 208 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 = 208 VZ = 12 + j9 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、400 V(線間)、50 Hz の電源から遅れ力率 0.8 で 250 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 = 250 kWpf1 = 0.8pf2 = 0.95VL = 400 Vf = 50 Hz
Cph = µF
11.RC・RL 過渡現象ふつう
コイルには 2.5 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。 電流が 0.25 A まで下がるのにどれだけかかるか。t を求めよ。
i(0) = 2.5 AR = 47 ΩL = 47 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 6 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。 C = 10 µF のとき、必要な抵抗 R を求めよ。
Vs = 12 VVth = 6 VT = 250 msC = 10 µF
R = kΩ
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 = 9 VR1 = 15 ΩR2 = 6 ΩR3 = 10 Ω
IN = A
14.テブナン・ノートンむずかしい
a–b 間に負荷 RL = 25 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 = 9 VIs = 1.5 AR1 = 30 ΩR2 = 10 ΩR3 = 6 ΩRL = 25 Ω
IL = A
15.ボード線図と余裕ふつう
図の RC ハイパスフィルタ は R = 3.3 kΩ, C = 4.7 nF です。31 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 = 3.3 kΩC = 4.7 nFf = 31 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) = 176/(s(s + 4)) である。 |L(jω)| = 1 となるゲイン交差周波数 ωc を求めよ。
L(s) = 176/(s(s + 4))
ωc = rad/s