1.複素数ふつう
z = −5 + j5 の偏角 θ を、−180° から 180° の間の主値として、度で求めてください。
z = −5 + j5
θ = °
2.複素数むずかしい
(−3 − j)⁴ の虚部を求めてください。
z = −3 − jn = 4
Im(z⁴) =
3.交流インピーダンスとフェーザふつう
直列 RLC 回路を 10 V(実効値)、100 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 = 10 V (rms)f = 100 HzR = 30 ΩL = 50 mHC = 47 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 230 V(実効値)、100 Hz の電源に接続する。 電流の実効値 I を求めよ。
V = 230 V (rms)f = 100 HzR = 10 ΩL = 50 mHC = 100 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 0.85 で 20 kW を消費する。 モーターの無効電力 Q を求めよ。
P = 20 kWpf = 0.85V = 240 V
Q = kvar
6.交流電力と力率むずかしい
単相負荷が 230 V、50 Hz の電源から遅れ力率 0.6 で 40 kW を消費する。並列にコンデンサをつないで力率を 0.92 に改善する。 コンデンサが供給すべき無効電力 QC を求めよ。
P = 40 kWpf1 = 0.6pf2 = 0.92V = 230 Vf = 50 Hz
QC = kvar
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
理想的な LC 回路で L = 220 µH、C = 47 nF 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 = 220 µHC = 47 nF
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 1 Ω の 2.2 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 = 2.2 µHC = 4.7 nFr = 1 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 9 + j12 Ω の平衡 Δ 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 = 9 + j12 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)、60 Hz の電源から遅れ力率 0.78 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 0.92 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 = 0.78pf2 = 0.92VL = 415 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 でコイルに蓄えられているエネルギー W を mJ で求めよ。
Vs = 15 VR = 50 ΩL = 100 mHt = 5 ms
W = mJ
12.RC・RL 過渡現象むずかしい
タイマーが t = 0 に、5 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 3 V に達したとき、開始からちょうど 20 ms 後に作動しなければならない。 C = 10 µF のとき、必要な抵抗 R を求めよ。
Vs = 5 VVth = 3 VT = 20 msC = 10 µF
R = kΩ
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 = 18 VR1 = 12 ΩR2 = 2 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 = 8 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 = 36 VIs = 3 AR1 = 6 ΩR2 = 5 ΩR3 = 3 ΩRL = 8 Ω
PL = W
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 = 4.7 kΩ, C = 22 nF です。3.1 kHz 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 = 4.7 kΩC = 22 nFf = 3.1 kHz
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) = 720/(s(s + 10)) である。 |L(jω)| = 1 となるゲイン交差周波数 ωc を求めよ。
L(s) = 720/(s(s + 10))
ωc = rad/s