1.複素数ふつう
z = 5∠125° を直交形式 a + jb で表し、虚部 b を答えてください。
r = 5θ = 125°
b =
2.複素数むずかしい
z² + 5z + 7.25 = 0 を解いてください。解は a ± jb です。b > 0 を求めてください。
p = 5q = 7.25
b =
3.交流インピーダンスとフェーザふつう
直列 RLC 回路を 120 V(実効値)、50 Hz の電源に接続する。 電流の実効値 I を求めよ。
V = 120 V (rms)f = 50 HzR = 30 ΩL = 200 mHC = 100 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 10 V(実効値)、60 Hz の電源に接続する。 回路の共振周波数 f0 を求めよ。
V = 10 V (rms)f = 60 HzR = 40 ΩL = 200 mHC = 4.7 µF
f0 = Hz
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 0.65 で 19 kW を消費する。 モーターの無効電力 Q を求めよ。
P = 19 kWpf = 0.65V = 230 V
Q = kvar
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 0.6 で 10 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。 新しい線電流 Inew を求めよ。
P = 10 kWpf1 = 0.6pf2 = 0.92V = 400 Vf = 60 Hz
Inew = A
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
RLC 直列回路で R = 47 Ω、L = 10 mH、C = 1 µF です。帯域幅 BW を Hz で求めなさい。
R = 47 ΩL = 10 mHC = 1 µF
BW = Hz
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 22 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 = 22 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 24 + j7 Ω の平衡 Δ 結線負荷が、線間電圧 400 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 = 400 VZ = 24 + j7 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、690 V(線間)、60 Hz の電源から遅れ力率 0.72 で 100 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 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 = 100 kWpf1 = 0.72pf2 = 0.92VL = 690 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 = 1 ms におけるコイルの電圧 vL を求めよ。
Vs = 5 VR = 15 ΩL = 10 mHt = 1 ms
vL = V
12.RC・RL 過渡現象むずかしい
タイマーが t = 0 に、9 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 7.2 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 = 2.2 kΩ のとき、必要な静電容量 C を求めよ。
Vs = 9 VVth = 7.2 VT = 50 msR = 2.2 kΩ
C = µF
13.テブナン・ノートンふつう
a–b 間に負荷 RL = 3 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 = 15 VR1 = 10 ΩR2 = 6 ΩR3 = 5 ΩRL = 3 Ω
IL = A
14.テブナン・ノートンむずかしい
a–b 間に負荷 RL = 3 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 = 6 VIs = 5 AR1 = 25 ΩR2 = 8 ΩR3 = 2 ΩRL = 3 Ω
PL = W
15.ボード線図と余裕ふつう
ω = 30 rad/s における G(s) = 1530/((s + 6)(s + 17)) の正確な大きさ |G(jω)| を dB で求めよ。
G(s) = 1530/((s + 6)(s + 17))ω = 30 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) = 842/(s(s + 7)(s + 10)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 842/(s(s + 7)(s + 10))
GM = dB