1.複素数ふつう
数 z = 1.5·ej0.8 の角度はラジアンで表されています。その虚部 b を求めてください。
r = 1.5θ = 0.8 rad
b =
2.複素数むずかしい
n = 2、w = 9∠120° のとき、zⁿ = w の解は zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n)、k = 0, 1 です。z₀ の実部を求めてください。
w = 9∠120°n = 2k = 0
Re(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 120 V(実効値)、50 Hz の電源に接続する。 電流の実効値 I を求めよ。
V = 120 V (rms)f = 50 HzR = 20 ΩL = 200 mHC = 22 µF
I = A
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 5 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 = 5 V (rms)R = 10 ΩL = 50 mHC = 1 µF
VL = V
5.交流電力と力率ふつう
2 つの負荷が 230 V の単相電源に並列に接続されている:遅れ力率 0.8 の 11 kW の負荷と、遅れ力率 0.85 の 2 kW の負荷。 電源から見た全体の力率 cos φ を求めよ。
V = 230 VP1 = 11 kW, pf1 = 0.8 遅れP2 = 2 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 0.8 で 4 kW を消費する。68 µF のコンデンサを負荷と並列に接続する。 電源から見た新しい力率 cos φ を求めよ。
P = 4 kWpf1 = 0.8V = 240 Vf = 60 HzC = 68 µF
cos φ =
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
理想的な LC 回路で L = 22 mH、C = 10 pF とし、t = 0 でコンデンサが満充電されています。エネルギーがすべてインダクタに移るまでにどれだけかかりますか。t を µs で答えなさい。
L = 22 mHC = 10 pF
t = µs
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
並列のタンク回路が、4.7 nF のコンデンサと、巻線抵抗 0.5 Ω の 100 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 = 100 µHC = 4.7 nFr = 0.5 Ω
RD = kΩ
9.三相電力ふつう
平衡三相負荷が、線間電圧 208 V の電源から線電流 60 A を流している。力率は遅れ 0.92 である。負荷が消費する全有効電力 P を kW で求めよ。
VL = 208 VIL = 60 Acos φ = 0.92
P = kW
10.三相電力むずかしい
平衡三相負荷が、480 V(線間)、60 Hz の電源から遅れ力率 0.65 で 120 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 = 120 kWpf1 = 0.65pf2 = 0.98VL = 480 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 = 15 VR = 15 ΩL = 68 mHt = 5 ms
i = A
12.RC・RL 過渡現象むずかしい
タイマーが t = 0 に、9 V の電源から抵抗を通して充電されていないコンデンサの充電を始める。コンデンサの電圧が 5.4 V に達したとき、開始からちょうど 25 ms 後に作動しなければならない。 R = 4.7 kΩ のとき、必要な静電容量 C を求めよ。
Vs = 9 VVth = 5.4 VT = 25 msR = 4.7 kΩ
C = µF
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 = 15 VR1 = 4 ΩR2 = 10 ΩR3 = 8 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 = 15 VIs = 1 AR1 = 15 ΩR2 = 3 ΩR3 = 4 Ω
IN = A
15.ボード線図と余裕ふつう
ω = 0.5 rad/s における G(s) = 11(s + 17)/(s(s + 3)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 11(s + 17)/(s(s + 3))ω = 0.5 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) = K/(s(s + 4)(s + 5)) である。 ゲイン余裕が 6 dB となるゲイン K を求めよ。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5))GM = 6 dB
K =