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
z³ − z² + 3z + 5 = 0 の解の 1 つは z₁ = 1 + j2 です。係数は実数です。実数の解 r を求めてください。
z₁ = 1 + j2
r =
3.交流インピーダンスとフェーザふつう
直列 RLC 回路を 230 V(実効値)、200 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 = 230 V (rms)f = 200 HzR = 10 ΩL = 50 mHC = 4.7 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)、100 Hz の電源に接続する。 回路の共振周波数 f0 を求めよ。
V = 50 V (rms)f = 100 HzR = 20 ΩL = 100 mHC = 100 µF
f0 = Hz
5.交流電力と力率ふつう
単相モーターが 230 V の電源から、遅れ力率 0.7 で 22 kW を消費する。 モーターの無効電力 Q を求めよ。
P = 22 kWpf = 0.7V = 230 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 0.8 で 7 kW を消費する。100 µF のコンデンサを負荷と並列に接続する。 新しい線電流 I を求めよ。
P = 7 kWpf1 = 0.8V = 240 Vf = 60 HzC = 100 µF
I = A
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
RLC 直列回路が 2 kHz で共振し、Q = 2.5 です。下側の半電力周波数 f1 を厳密に kHz で求めなさい。
f0 = 2 kHzQ = 2.5
f1 = kHz
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 100 kHz と 150 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 = 100 kHzf2 = 150 kHz
Q =
9.三相電力ふつう
1 相あたりのインピーダンスが 7 + j24 Ω の平衡 Δ 結線負荷が、線間電圧 400 V の平衡三相電源に接続されている。 負荷が吸収する全有効電力 P を kW で求めよ。
VL = 400 VZ = 7 + j24 Ω 1 相あたり
P = kW
10.三相電力むずかしい
平衡三相負荷が、415 V(線間)、50 Hz の電源から遅れ力率 0.7 で 75 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 0.98 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 = 75 kWpf1 = 0.7pf2 = 0.98VL = 415 Vf = 50 Hz
QC = kvar
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 = 5 ms における電流 i を求めよ。
Vs = 15 VR = 33 ΩL = 100 mHt = 5 ms
i = A
12.RC・RL 過渡現象むずかしい
R2 の両端のスイッチは長い間開いていたので、コイルの電流は定常である。t = 0 にスイッチが閉じて R2 を短絡する。 t = 0 からどれだけ後に、コイルの電流は 0.091 A に達するか。t を求めよ。
Vs = 6 VR1 = 47 ΩR2 = 33 ΩL = 100 mH
t = ms
13.テブナン・ノートンふつう
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 = 9 VR1 = 2 ΩR2 = 12 ΩR3 = 15 ΩRL = 15 Ω
IL = A
14.テブナン・ノートンむずかしい
a–b 間に負荷 RL = 3 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 = 4 AR1 = 30 ΩR2 = 30 ΩR3 = 12 ΩRL = 3 Ω
PL = W
15.ボード線図と余裕ふつう
ω = 4 rad/s における G(s) = 3(s + 17)/(s(s + 10)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 3(s + 17)/(s(s + 10))ω = 4 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 + 4)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 60/(s(s + 3)(s + 4))
GM = dB