1.複素数ふつう
数 z = 2·ej1.2 の角度はラジアンで表されています。その実部 a を求めてください。
r = 2θ = 1.2 rad
a =
2.複素数むずかしい
z² − 5z + 12.5 = 0 を解いてください。解は a ± jb です。実部 a を求めてください。
p = −5q = 12.5
a =
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。 電流の実効値 I を求めよ。
V = 50 V (rms)f = 200 HzR = 25 ΩL = 150 mHC = 22 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)、100 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 = 100 HzR1 = 30 ΩR2 = 80 ΩC = 10 µF
|Z| = Ω
5.交流電力と力率ふつう
単相モーターが 400 V の電源から、遅れ力率 0.6 で 30 kW を消費する。 線電流 I を求めよ。
P = 30 kWpf = 0.6V = 400 V
I = A
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 29 kW を消費する。220 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 = 29 kWpf1 = 0.8V = 400 Vf = 60 HzC = 220 µF
cos φ =
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
RLC 直列回路で R = 10 Ω、L = 1 mH、C = 220 pF です。Q 値 Q を求めなさい。
R = 10 ΩL = 1 mHC = 220 pF
Q =
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
全抵抗 20 Ω、共振周波数 500 kHz、帯域幅 20 kHz の RLC 直列フィルタを設計します。静電容量 C を nF で求めなさい。
R = 20 Ωf0 = 500 kHzBW = 20 kHz
C = nF
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 Y 結線負荷が、線間電圧 480 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 = 480 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、690 V(線間)、60 Hz の電源から遅れ力率 0.65 で 75 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 = 75 kWpf1 = 0.65pf2 = 0.98VL = 690 Vf = 60 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。 回路が落ち着いた後にコイルに蓄えられているエネルギー W(∞) を mJ で求めよ。
Vs = 20 VR = 15 ΩL = 68 mH
W(∞) = mJ
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 30 V に充電されている。 vC が 19.5 V に達するまでの時間はいくらか。t を求めよ。
Vs = 9 VR = 6.8 kΩC = 47 µFvC(0) = 30 V
t = ms
13.テブナン・ノートンふつう
a–b 間に負荷 RL = 10 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 VR1 = 3 ΩR2 = 12 ΩR3 = 20 ΩRL = 10 Ω
IL = A
14.テブナン・ノートンむずかしい
a–b 間に負荷 RL = 6 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 = 6 VIs = 3 AR1 = 12 ΩR2 = 10 ΩR3 = 3 ΩRL = 6 Ω
PL = W
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 = 50 Ω の両端でとり、L = 10 mH、C = 0.1 µF である。 Q 値 Q を求めよ。
R = 50 ΩL = 10 mHC = 0.1 µF
Q =
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 + 2)(s + 3)) である。 ゲイン余裕が 2 dB となるゲイン K を求めよ。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3))GM = 2 dB
K =