1.複素数ふつう
z = 2∠−20° を直交形式 a + jb で表し、実部 a を答えてください。
r = 2θ = −20°
a =
2.複素数むずかしい
点 A–D のうち、ちょうど 1 つが z⁴ = 81∠120° の解です。それをクリックしてください。
w = 81∠120°n = 4
- 1A (5.4∠−105°)
- 2B (3∠−150°)
- 3C (3∠150°)
- 4D (3∠−105°)
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)、500 Hz の電源に接続する。 回路の力率 cos φ を求めよ。
V = 12 V (rms)f = 500 HzR = 80 ΩL = 250 mHC = 2.2 µF
cos 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 120 V(実効値)、1000 Hz の電源に接続する。 回路の共振周波数 f0 を求めよ。
V = 120 V (rms)f = 1000 HzR = 60 ΩL = 150 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 28 kW を消費する。 モーターの無効電力 Q を求めよ。
P = 28 kWpf = 0.7V = 230 V
Q = kvar
6.交流電力と力率むずかしい
100 V(実効値)、1000 Hz の電源の内部インピーダンスは Zs = 8 + j5 Ω である。負荷インピーダンス ZL は自由に選べる。 負荷に供給できる最大の有効電力 Pmax を求めよ。
Vs = 100 V (rms)f = 1000 HzZs = 8 + j5 Ω
Pmax = W
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 = 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 = 5
f1 = kHz
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
並列のタンク回路が、47 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 = 47 nFr = 5 Ω
RD = kΩ
9.三相電力ふつう
1 相あたりのインピーダンスが 4 + j3 Ω の平衡 Y 結線負荷が、線間電圧 480 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 = 480 VZ = 4 + j3 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、400 V(線間)、60 Hz の電源から遅れ力率 0.8 で 300 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 0.95 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 = 300 kWpf1 = 0.8pf2 = 0.95VL = 400 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 = 5 ms における電流 i を求めよ。
Vs = 10 VR = 22 ΩL = 100 mHt = 5 ms
i = A
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 24 V に充電されている。 t = 500 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 10 VR = 10 kΩC = 100 µFvC(0) = 24 Vt = 500 ms
vC = V
13.テブナン・ノートンふつう
端子 a–b から見たテブナン電圧 Vth を求めよ。
V1 = 24 VR1 = 8 ΩR2 = 3 ΩR3 = 20 Ω
Vth = V
14.テブナン・ノートンむずかしい
a–b 間に負荷 RL = 5 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 = 30 VIs = 2 AR1 = 12 ΩR2 = 6 ΩR3 = 12 ΩRL = 5 Ω
PL = W
15.ボード線図と余裕ふつう
ω = 20 rad/s における G(s) = 43(s + 5)/(s(s + 14)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 43(s + 5)/(s(s + 14))ω = 20 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) = 128/(s(s + 3)(s + 9)) である。 ∠L(jω) = −180° となる位相交差周波数 ω180 を求めよ。
L(s) = 128/(s(s + 3)(s + 9))
ω180 = rad/s