1.複素数ふつう
z = 2.5∠110° を直交形式 a + jb で表し、実部 a を答えてください。
r = 2.5θ = 110°
a =
2.複素数むずかしい
ド・モアブルの定理を使って、z = −2 − j2 のときの z⁵ の虚部を求めてください。
z = −2 − j2n = 5
Im(z⁵) =
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)、200 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 = 12 V (rms)f = 200 HzR = 60 ΩL = 150 mHC = 1 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 回路の R = 20 Ω、L = 20 mH、C = 10 µF である。 帯域幅 B(半電力周波数の間の帯域の幅)を Hz で求めよ。
R = 20 ΩL = 20 mHC = 10 µF
B = Hz
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 0.75 で 14 kW を消費する。 線電流 I を求めよ。
P = 14 kWpf = 0.75V = 240 V
I = A
6.交流電力と力率むずかしい
150 kVA の単相変圧器が、遅れ力率 0.75 で 77 kW の負荷に電力を供給している。変圧器が kVA 定格に達するまでに、抵抗負荷(力率 1)としてあとどれだけの有効電力 ΔP を追加できるか。
Smax = 150 kVAP1 = 77 kWpf1 = 0.75
ΔP = kW
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
RLC 並列回路で R = 4.7 kΩ、L = 47 µH、C = 2.2 nF です。Q 値 Q を求めなさい。
R = 4.7 kΩL = 47 µHC = 2.2 nF
Q =
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
全抵抗 5 Ω、共振周波数 50 kHz、帯域幅 5 kHz の RLC 直列フィルタを設計します。静電容量 C を nF で求めなさい。
R = 5 Ωf0 = 50 kHzBW = 5 kHz
C = nF
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 Y 結線負荷が、線間電圧 415 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 = 415 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、480 V(線間)、50 Hz の電源から遅れ力率 0.8 で 60 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 0.9 に改善する。有効電力は変わらない。 コンデンサは Y 結線である。各コンデンサの静電容量 Cph を µF で求めよ。
P = 60 kWpf1 = 0.8pf2 = 0.9VL = 480 Vf = 50 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 = 1 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 = 5 VR = 47 ΩL = 10 mHt = 1 ms
W = mJ
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 2 V に充電されている。 vC が 19.6 V に達するまでの時間はいくらか。t を求めよ。
Vs = 24 VR = 6.8 kΩC = 100 µFvC(0) = 2 V
t = ms
13.テブナン・ノートンふつう
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 = 12 VR1 = 3 ΩR2 = 10 ΩR3 = 5 Ω
IN = 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 = 9 VIs = 3 AR1 = 10 ΩR2 = 6 ΩR3 = 6 Ω
IN = A
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 = 47 kΩ, C = 1 nF です。17 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 = 47 kΩC = 1 nFf = 17 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) = 80/(s(s + 20)) である。 |L(jω)| = 1 となるゲイン交差周波数 ωc を求めよ。
L(s) = 80/(s(s + 20))
ωc = rad/s