1.複素数ふつう
z = −1 − j9 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 = −1 − j9
θ = rad
2.複素数むずかしい
n = 3、w = 64∠−60° のとき、zⁿ = w の解は zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n)、k = 0, 1, 2 です。z₀ の偏角を、−180° から 180° の間で、度で求めてください。
w = 64∠−60°n = 3k = 0
θ₀ = °
3.交流インピーダンスとフェーザふつう
抵抗とコンデンサが並列に、24 V(実効値)、50 Hz の電源に接続されている。 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 = 24 V (rms)f = 50 HzR = 20 ΩC = 100 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 24 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 = 24 V (rms)f = 200 HzR = 25 ΩL = 250 mHC = 100 µF
I = A
5.交流電力と力率ふつう
インピーダンス Z = 24 + j7 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 = 24 + j7 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 0.75 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。 新しい線電流 Inew を求めよ。
P = 40 kWpf1 = 0.75pf2 = 0.9V = 230 Vf = 60 Hz
Inew = A
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
10 µF のコンデンサを 6 V に充電し、理想的な 22 µH のインダクタと振動させます。コンデンサの電圧が 4.5 V になった瞬間にインダクタに蓄えられているエネルギー WL を µJ で求めなさい。
C = 10 µFV0 = 6 VvC = 4.5 V
WL = µJ
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 1 kHz 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 = 1 kHz
R = Ω
9.三相電力ふつう
三相誘導電動機が全負荷で 75 kW の機械出力を出している。この負荷での効率は 95%、力率は遅れ 0.88 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 = 75 kWη = 95%cos φ = 0.88VL = 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)、50 Hz の電源から遅れ力率 0.7 で 100 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 = 100 kWpf1 = 0.7pf2 = 0.9VL = 690 Vf = 50 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 = 20 ms におけるコイルの電圧 vL を求めよ。
Vs = 6 VR = 20 ΩL = 150 mHt = 20 ms
vL = V
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。 t = 30 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 10 VR = 2.2 kΩC = 22 µFvC(0) = 30 Vt = 30 ms
vC = V
13.テブナン・ノートンふつう
端子 a–b から見たテブナン抵抗 Rth を求めよ。
V1 = 24 VR1 = 4 ΩR2 = 2 ΩR3 = 5 Ω
Rth = Ω
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 = 9 VIs = 6 AR1 = 30 ΩR2 = 2 ΩR3 = 5 Ω
IN = 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 = 2.2 kΩ, C = 47 nF です。380 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 = 2.2 kΩC = 47 nFf = 380 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) = 40/(s(s + 1)(s + 8)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 40/(s(s + 1)(s + 8))
GM = dB