1.複素数ふつう
数 z = 4·ej0.6 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 = 4θ = 0.6 rad
b =
2.複素数むずかしい
z² − 3z + 11.25 = 0 を解いてください。解は a ± jb です。実部 a を求めてください。
p = −3q = 11.25
a =
3.交流インピーダンスとフェーザふつう
直列 RLC 回路を 50 V(実効値)、1000 Hz の電源に接続する。 電流の実効値 I を求めよ。
V = 50 V (rms)f = 1000 HzR = 20 ΩL = 50 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 50 V(実効値)、60 Hz の電源に接続する。 電流の実効値 I を求めよ。
V = 50 V (rms)f = 60 HzR = 30 ΩL = 250 mHC = 47 µF
I = A
5.交流電力と力率ふつう
単相モーターが 240 V の電源から、遅れ力率 0.6 で 39 kW を消費する。 線電流 I を求めよ。
P = 39 kWpf = 0.6V = 240 V
I = A
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 0.7 で 5 kW を消費する。並列にコンデンサをつないで力率を 0.95 に改善する。 必要な静電容量 C を求めよ。
P = 5 kWpf1 = 0.7pf2 = 0.95V = 240 Vf = 60 Hz
C = µF
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
RLC 並列回路で R = 22 kΩ、L = 2.2 mH、C = 4.7 nF です。Q 値 Q を求めなさい。
R = 22 kΩL = 2.2 mHC = 4.7 nF
Q =
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
並列のタンク回路が、220 pF のコンデンサと、巻線抵抗 2 Ω の 1 mH 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 = 1 mHC = 220 pFr = 2 Ω
RD = kΩ
9.三相電力ふつう
三相誘導電動機が全負荷で 22 kW の機械出力を出している。この負荷での効率は 88%、力率は遅れ 0.85 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 = 22 kWη = 88%cos φ = 0.85VL = 400 V
IL = A
10.三相電力むずかしい
平衡三相負荷が、400 V(線間)、50 Hz の電源から遅れ力率 0.8 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 0.95 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 = 150 kWpf1 = 0.8pf2 = 0.95VL = 400 Vf = 50 Hz
Cph = µF
11.RC・RL 過渡現象ふつう
電源 Vₛ は R₁ を通してコンデンサを充電し、R₂ は C と並列に接続されています。 t = 0 でスイッチが閉じるとき、コンデンサは充電されていない。 t = 15 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 10 VR1 = 3.3 kΩR2 = 3.3 kΩC = 33 µFt = 15 ms
vC = 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 15 V に充電されている。 vC が 11.5 V に達するまでの時間はいくらか。t を求めよ。
Vs = 10 VR = 1 kΩC = 47 µFvC(0) = 15 V
t = ms
13.テブナン・ノートンふつう
a–b 間に負荷 RL = 8 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 = 12 VR1 = 6 ΩR2 = 15 ΩR3 = 4 ΩRL = 8 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 = 36 VIs = 3 AR1 = 15 ΩR2 = 6 ΩR3 = 12 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 = 10 Ω の両端でとり、L = 50 mH、C = 0.47 µF である。 Q 値 Q を求めよ。
R = 10 ΩL = 50 mHC = 0.47 µF
Q =
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) = 250/(s(s + 10)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 250/(s(s + 10))
PM = °