1.複素数ふつう
z = −2 + j 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 = −2 + j
θ = rad
2.複素数むずかしい
n = 3、w = 8∠135° のとき、zⁿ = w の解は zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n)、k = 0, 1, 2 です。z₀ の虚部を求めてください。
w = 8∠135°n = 3k = 0
Im(z₀) =
3.交流インピーダンスとフェーザふつう
直列 RLC 回路を 10 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 = 10 V (rms)f = 60 HzR = 15 ΩL = 50 mHC = 47 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 50 V(実効値)、60 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 = 50 V (rms)f = 60 HzR = 100 ΩL = 250 mHC = 2.2 µF
VC = V
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 0.6 の 11 kW の負荷と、遅れ力率 0.85 の 10 kW の負荷。 電源から見た全体の力率 cos φ を求めよ。
V = 240 VP1 = 11 kW, pf1 = 0.6 遅れP2 = 10 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 240 V、60 Hz の電源から遅れ力率 0.65 で 40 kW を消費する。並列にコンデンサをつないで力率を 0.95 に改善する。 必要な静電容量 C を求めよ。
P = 40 kWpf1 = 0.65pf2 = 0.95V = 240 Vf = 60 Hz
C = µF
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
RLC 並列回路で R = 100 kΩ、L = 22 mH、C = 220 pF です。Q 値 Q を求めなさい。
R = 100 kΩL = 22 mHC = 220 pF
Q =
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
並列のタンク回路が、22 nF のコンデンサと、巻線抵抗 5 Ω の 47 µH のコイルでできています。共振では抵抗のようにふるまい、その動的抵抗は RD = L/(C·r) です。RD を kΩ で求めなさい。
L = 47 µHC = 22 nFr = 5 Ω
RD = kΩ
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 93%、力率は遅れ 0.8 である。電源の線間電圧は 690 V である。線電流 IL を求めよ。
Pout = 45 kWη = 93%cos φ = 0.8VL = 690 V
IL = A
10.三相電力むずかしい
平衡三相負荷が、415 V(線間)、60 Hz の電源から遅れ力率 0.72 で 60 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 0.9 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 = 60 kWpf1 = 0.72pf2 = 0.9VL = 415 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。 スイッチを閉じてからどれだけ後に、電流が最終値の 80% に達するか。t を求めよ。
Vs = 9 VR = 47 ΩL = 150 mH
t = 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 12 V に充電されている。 t = 40 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 5 VR = 1 kΩC = 68 µFvC(0) = 12 Vt = 40 ms
vC = V
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 = 10 ΩR3 = 4 Ω
IN = A
14.テブナン・ノートンむずかしい
端子 a–b から見たテブナン電圧 Vth を求めよ。
V1 = 15 VIs = 2.5 AR1 = 10 ΩR2 = 2 ΩR3 = 6 Ω
Vth = V
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 = 47 nF です。2.1 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 = 47 nFf = 2.1 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) = 21/(s(s + 2)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 21/(s(s + 2))
PM = °