1.複素数ふつう
z = −7 − j5 の偏角 θ を、−180° から 180° の間の主値として、度で求めてください。
z = −7 − j5
θ = °
2.複素数むずかしい
(−1 + j3)⁴ の虚部を求めてください。
z = −1 + j3n = 4
Im(z⁴) =
3.交流インピーダンスとフェーザふつう
直列 RLC 回路を 12 V(実効値)、60 Hz の電源に接続する。 電流の実効値 I を求めよ。
V = 12 V (rms)f = 60 HzR = 25 ΩL = 20 mHC = 100 µF
I = A
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 12 V(実効値)、50 Hz の電源に接続する。 コンデンサの両端電圧の実効値 VC を求めよ。
V = 12 V (rms)f = 50 HzR = 10 ΩL = 200 mHC = 22 µF
VC = V
5.交流電力と力率ふつう
インピーダンス Z = 15 + j20 Ω の負荷が 230 V(実効値)の単相電源に接続されている。 負荷が消費する無効電力 Q を求めよ。
V = 230 VZ = 15 + j20 Ω
Q = var
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 0.65 で 45 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。 コンデンサが供給すべき無効電力 QC を求めよ。
P = 45 kWpf1 = 0.65pf2 = 0.98V = 230 Vf = 60 Hz
QC = kvar
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
理想的な LC 回路で L = 22 µH、C = 22 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 = 22 µHC = 22 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 47 mH のインダクタを使います。帯域幅を 500 Hz 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 = 47 mHBW = 500 Hz
R = Ω
9.三相電力ふつう
三相誘導電動機が全負荷で 45 kW の機械出力を出している。この負荷での効率は 92%、力率は遅れ 0.8 である。電源の線間電圧は 415 V である。線電流 IL を求めよ。
Pout = 45 kWη = 92%cos φ = 0.8VL = 415 V
IL = A
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 0.75 で 200 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 0.92 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 = 200 kWpf1 = 0.75pf2 = 0.92VL = 690 Vf = 60 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。 スイッチを閉じた後の回路の時定数 τ を求めよ。
Vs = 15 VR1 = 1 kΩR2 = 1 kΩC = 220 µF
τ = ms
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。 t = 1000 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 12 VR = 10 kΩC = 220 µFvC(0) = 18 Vt = 1000 ms
vC = V
13.テブナン・ノートンふつう
端子 a–b から見たテブナン電圧 Vth を求めよ。
V1 = 18 VR1 = 8 ΩR2 = 4 ΩR3 = 2 Ω
Vth = V
14.テブナン・ノートンむずかしい
a–b 間に負荷 RL = 2 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 = 2.5 AR1 = 25 ΩR2 = 2 ΩR3 = 5 ΩRL = 2 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) = 31(s + 18)/(s(s + 11)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 31(s + 18)/(s(s + 11))ω = 5 rad/s
∠G(jω) = °
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) = 60/(s(s + 3)(s + 5)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 60/(s(s + 3)(s + 5))
GM = dB