1.複素数ふつう
数 z = 3·ej1.2 の角度はラジアンで表されています。その虚部 b を求めてください。
r = 3θ = 1.2 rad
b =
2.複素数むずかしい
z² + 3z + 3.25 = 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 = 3q = 3.25
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 12 V(実効値)、60 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 = 12 V (rms)f = 60 HzR = 25 ΩL = 150 mHC = 10 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 1 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 = 1 V (rms)R = 50 ΩL = 20 mHC = 0.22 µF
VL = V
5.交流電力と力率ふつう
インピーダンス Z = 12 + j9 Ω の負荷が 230 V(実効値)の単相電源に接続されている。 皮相電力 S を求めよ。
V = 230 VZ = 12 + j9 Ω
S = VA
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 0.7 で 40 kW を消費する。並列にコンデンサをつないで力率を 0.9 に改善する。 必要な静電容量 C を求めよ。
P = 40 kWpf1 = 0.7pf2 = 0.9V = 400 Vf = 60 Hz
C = µF
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
RLC 直列回路で R = 10 Ω、L = 2.2 mH、C = 2.2 µF です。帯域幅 BW を Hz で求めなさい。
R = 10 ΩL = 2.2 mHC = 2.2 µF
BW = Hz
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 50 kHz と 75 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 = 50 kHzf2 = 75 kHz
Q =
9.三相電力ふつう
三相誘導電動機が全負荷で 15 kW の機械出力を出している。この負荷での効率は 94%、力率は遅れ 0.86 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 = 15 kWη = 94%cos φ = 0.86VL = 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 0.8 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 0.92 に改善する。有効電力は変わらない。 コンデンサは Δ 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 = 0.92VL = 690 Vf = 60 Hz
Cph = µF
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。 t = 1 ms でコイルに蓄えられているエネルギー W を mJ で求めよ。
Vs = 12 VR = 50 ΩL = 22 mHt = 1 ms
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 6 V に充電されている。 vC が 13.2 V に達するまでの時間はいくらか。t を求めよ。
Vs = 15 VR = 6.8 kΩC = 68 µFvC(0) = 6 V
t = ms
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 = 10 VR1 = 15 ΩR2 = 2 ΩR3 = 8 Ω
IN = A
14.テブナン・ノートンむずかしい
a–b 間に負荷 RL = 15 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 = 24 VIs = 0.5 AR1 = 15 ΩR2 = 25 ΩR3 = 15 ΩRL = 15 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 = 47 kΩ, C = 2.2 nF です。310 Hz 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 = 47 kΩC = 2.2 nFf = 310 Hz
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) = K/(s(s + 1)(s + 5)) 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 + 1)(s + 5))GM = 2 dB
K =