1.複素数ふつう
図には z = −4 + j4 が示されています。w = 0.5∠−90° とするとき、z/w を表す点をクリックしてください。
z = −4 + j4w = 0.5∠−90°
- 1A (−8 + j8)
- 2B (−2 − j2)
- 3C (−8 − j8)
- 4D (8 + j8)
2.複素数むずかしい
ド・モアブルの定理を使って、z = 1 + j のときの z⁵ の虚部を求めてください。
z = 1 + jn = 5
Im(z⁵) =
3.交流インピーダンスとフェーザふつう
L = 10 mH の直列 RLC 回路を 60 Hz で共振させなければならない。必要な静電容量 C を求めよ。
f0 = 60 HzL = 10 mH
C = µF
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 24 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 = 24 V (rms)R = 50 ΩL = 50 mHC = 0.47 µF
VL = V
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 0.8 で 24 kW を消費する。 線電流 I を求めよ。
P = 24 kWpf = 0.8V = 230 V
I = A
6.交流電力と力率むずかしい
単相負荷が 400 V、60 Hz の電源から遅れ力率 0.7 で 15 kW を消費する。並列にコンデンサをつないで力率を 0.9 に改善する。 新しい線電流 Inew を求めよ。
P = 15 kWpf1 = 0.7pf2 = 0.9V = 400 Vf = 60 Hz
Inew = A
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
220 pF のコンデンサを 5 V に充電し、理想的な 4.7 mH のインダクタと振動させます。コンデンサの電圧が 4 V になった瞬間にインダクタに蓄えられているエネルギー WL を nJ で求めなさい。
C = 220 pFV0 = 5 VvC = 4 V
WL = nJ
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
全抵抗 5 Ω、共振周波数 500 kHz、帯域幅 20 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 = 500 kHzBW = 20 kHz
C = nF
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、415 V(線間)、60 Hz の電源から遅れ力率 0.78 で 200 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 = 200 kWpf1 = 0.78pf2 = 0.98VL = 415 Vf = 60 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 = 200 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 15 VR1 = 1 kΩR2 = 2.2 kΩC = 220 µFt = 200 ms
vC = V
12.RC・RL 過渡現象むずかしい
タイマーが t = 0 に、15 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 9 V に達したとき、開始からちょうど 50 ms 後に作動しなければならない。 R = 47 kΩ のとき、必要な静電容量 C を求めよ。
Vs = 15 VVth = 9 VT = 50 msR = 47 kΩ
C = µF
13.テブナン・ノートンふつう
端子 a–b から見たテブナン電圧 Vth を求めよ。
V1 = 10 VR1 = 15 ΩR2 = 4 ΩR3 = 5 Ω
Vth = V
14.テブナン・ノートンむずかしい
a–b 間に負荷 RL = 10 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 = 36 VIs = 1.5 AR1 = 2 ΩR2 = 6 ΩR3 = 2 ΩRL = 10 Ω
IL = A
15.ボード線図と余裕ふつう
ω = 1 rad/s における G(s) = 600/((s + 10)(s + 15)) の正確な大きさ |G(jω)| を dB で求めよ。
G(s) = 600/((s + 10)(s + 15))ω = 1 rad/s
|G(jω)| = dB
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) = 160/(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) = 160/(s(s + 10))
ωc = rad/s