1.複素数ふつう
z₁ = 4∠150°、z₂ = 2∠−95° のとき、w = z₁/z₂ の虚部を求めてください。
z₁ = 4∠150°z₂ = 2∠−95°
Im(w) =
2.複素数むずかしい
ド・モアブルの定理を使って、z = √3 + j のときの z³ の虚部を求めてください。
z = √3 + jn = 3
Im(z³) =
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 = 40 ΩL = 250 mHC = 2.2 µF
φ = °
4.交流インピーダンスとフェーザむずかしい
抵抗 R1 が、R2 とコンデンサ C の並列回路と直列に接続され、100 V(実効値)、50 Hz の電源に接続されている。 電流の実効値 I を求めよ。
V = 100 V (rms)f = 50 HzR1 = 30 ΩR2 = 50 ΩC = 47 µF
I = A
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 0.6 で 7 kW を消費する。 モーターの無効電力 Q を求めよ。
P = 7 kWpf = 0.6V = 230 V
Q = kvar
6.交流電力と力率むずかしい
単相負荷が 400 V、50 Hz の電源から、遅れ力率 0.8 で 9 kW を消費する。33 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 = 9 kWpf1 = 0.8V = 400 Vf = 50 HzC = 33 µF
cos φ =
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
RLC 直列回路で R = 2 Ω、L = 100 µH、C = 2.2 nF です。帯域幅 BW を kHz で求めなさい。
R = 2 ΩL = 100 µHC = 2.2 nF
BW = 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 400 kHz と 420 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 = 400 kHzf2 = 420 kHz
Q =
9.三相電力ふつう
三相誘導電動機が全負荷で 37 kW の機械出力を出している。この負荷での効率は 92%、力率は遅れ 0.85 である。電源の線間電圧は 415 V である。線電流 IL を求めよ。
Pout = 37 kWη = 92%cos φ = 0.85VL = 415 V
IL = A
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 80 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 = 80 kWpf1 = 0.65pf2 = 0.98VL = 480 Vf = 60 Hz
Cph = µF
11.RC・RL 過渡現象ふつう
コイルには 1 A の定常電流が流れている。t = 0 にスイッチが R を通るループを閉じ、電源が切り離されるので、コイルの電流は R を通して減衰する。 t = 20 ms での R の両端電圧 vR を求めよ。
i(0) = 1 AR = 22 ΩL = 220 mHt = 20 ms
vR = V
12.RC・RL 過渡現象むずかしい
スイッチは長い間閉じていたので、回路は定常状態にある。t = 0 にスイッチが開く。 t = 50 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 9 VR1 = 6.8 kΩR2 = 6.8 kΩC = 22 µFt = 50 ms
vC = V
13.テブナン・ノートンふつう
a–b 間に負荷 RL = 5 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 = 24 VR1 = 2 ΩR2 = 20 ΩR3 = 8 ΩRL = 5 Ω
IL = A
14.テブナン・ノートンむずかしい
a–b 間に負荷 RL = 4 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 = 30 VIs = 1.5 AR1 = 20 ΩR2 = 12 ΩR3 = 30 ΩRL = 4 Ω
IL = 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 = 50 Ω の両端でとり、L = 1 mH、C = 0.1 µF である。 中心(共振)周波数 f0 を Hz で求めよ。
R = 50 ΩL = 1 mHC = 0.1 µF
f0 = Hz
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) = 54/(s(s + 6)(s + 7)) である。 ∠L(jω) = −180° となる位相交差周波数 ω180 を求めよ。
L(s) = 54/(s(s + 6)(s + 7))
ω180 = rad/s