1.複素数ふつう
z₁ = 2.5∠125°、z₂ = 2∠65° のとき、w = z₁/z₂ の虚部を求めてください。
z₁ = 2.5∠125°z₂ = 2∠65°
Im(w) =
2.複素数むずかしい
n = 3、w = 64∠0° のとき、zⁿ = w の解は zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n)、k = 0, 1, 2 です。z₂ の実部を求めてください。
w = 64∠0°n = 3k = 2
Re(z₂) =
3.交流インピーダンスとフェーザふつう
抵抗とコイルが並列に、120 V(実効値)、500 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 = 120 V (rms)f = 500 HzR = 80 ΩL = 20 mH
|Z| = Ω
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 10 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 = 10 V (rms)R = 20 ΩL = 200 mHC = 0.47 µF
VL = V
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 0.75 で 10 kW を消費する。 モーターの無効電力 Q を求めよ。
P = 10 kWpf = 0.75V = 400 V
Q = kvar
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 15 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。 新しい線電流 Inew を求めよ。
P = 15 kWpf1 = 0.65pf2 = 0.9V = 240 Vf = 60 Hz
Inew = A
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
RLC 直列回路で R = 5 Ω、L = 10 µH、C = 100 nF です。帯域幅 BW を kHz で求めなさい。
R = 5 ΩL = 10 µHC = 100 nF
BW = kHz
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
全抵抗 5 Ω、共振周波数 100 kHz、帯域幅 10 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 = 5 Ωf0 = 100 kHzBW = 10 kHz
C = nF
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 94%、力率は遅れ 0.86 である。電源の線間電圧は 400 V である。線電流 IL を求めよ。
Pout = 45 kWη = 94%cos φ = 0.86VL = 400 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 0.65 で 150 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 = 150 kWpf1 = 0.65pf2 = 0.9VL = 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。 スイッチを閉じてからどれだけ後に、電流が最終値の 75% に達するか。t を求めよ。
Vs = 10 VR = 15 ΩL = 33 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。 vC が 10.2 V に達するまでの時間はいくらか。t を求めよ。
Vs = 6 VR = 2.2 kΩC = 22 µFvC(0) = 12 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 = 6 VR1 = 6 ΩR2 = 2 ΩR3 = 12 ΩRL = 10 Ω
IL = A
14.テブナン・ノートンむずかしい
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 = 15 VIs = 2.5 AR1 = 3 ΩR2 = 2 ΩR3 = 20 Ω
IN = A
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 = 20 Ω の両端でとり、L = 5 mH、C = 4.7 µF である。 −3 dB 帯域幅 BW を Hz で求めよ。
R = 20 ΩL = 5 mHC = 4.7 µF
BW = Hz
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) = 264/(s(s + 8)) である。 |L(jω)| = 1 となるゲイン交差周波数 ωc を求めよ。
L(s) = 264/(s(s + 8))
ωc = rad/s