1.複素数ふつう
z = −5 − j6 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 − j6
θ = °
2.複素数むずかしい
n = 2、w = 25∠−60° のとき、zⁿ = w の解は zk = R1/n∠((φ + 360°·k)/n)、k = 0, 1 です。z₀ の虚部を求めてください。
w = 25∠−60°n = 2k = 0
Im(z₀) =
3.交流インピーダンスとフェーザふつう
抵抗とコイルが並列に、230 V(実効値)、500 Hz の電源に接続されている。 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 = 230 V (rms)f = 500 HzR = 20 ΩL = 20 mH
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 120 V(実効値)、100 Hz の電源に接続する。 コンデンサの両端電圧の実効値 VC を求めよ。
V = 120 V (rms)f = 100 HzR = 80 ΩL = 100 mHC = 4.7 µF
VC = V
5.交流電力と力率ふつう
単相モーターが 400 V の電源から、遅れ力率 0.9 で 13 kW を消費する。 線電流 I を求めよ。
P = 13 kWpf = 0.9V = 400 V
I = A
6.交流電力と力率むずかしい
200 kVA の単相変圧器が、遅れ力率 0.8 で 119 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 = 200 kVAP1 = 119 kWpf1 = 0.8
ΔP = kW
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
理想的な LC 回路で L = 220 µH、C = 2.2 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 = 2.2 nF
t = µs
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
全抵抗 10 Ω、共振周波数 50 kHz、帯域幅 1.25 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 = 10 Ωf0 = 50 kHzBW = 1.25 kHz
C = nF
9.三相電力ふつう
三相誘導電動機が全負荷で 15 kW の機械出力を出している。この負荷での効率は 91%、力率は遅れ 0.8 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 = 15 kWη = 91%cos φ = 0.8VL = 415 V
IL = A
10.三相電力むずかしい
平衡三相負荷が、400 V(線間)、60 Hz の電源から遅れ力率 0.65 で 250 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 = 250 kWpf1 = 0.65pf2 = 0.92VL = 400 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 = 10 VR = 33 ΩL = 10 mHt = 1 ms
vL = 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 = 40 ms で R2 を流れる電流 i2 を求めよ。
Vs = 6 VR1 = 1 kΩR2 = 1 kΩC = 33 µFt = 40 ms
i2 = mA
13.テブナン・ノートンふつう
a–b 間に負荷 RL = 6 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 = 10 VR1 = 12 ΩR2 = 12 ΩR3 = 5 ΩRL = 6 Ω
IL = A
14.テブナン・ノートンむずかしい
端子 a–b から見たテブナン電圧 Vth を求めよ。
V1 = 18 VIs = 0.5 AR1 = 5 ΩR2 = 4 ΩR3 = 20 Ω
Vth = V
15.ボード線図と余裕ふつう
ω = 20 rad/s における G(s) = 182/((s + 2)(s + 7)) の正確な大きさ |G(jω)| を dB で求めよ。
G(s) = 182/((s + 2)(s + 7))ω = 20 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) = 50/(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) = 50/(s(s + 10))
ωc = rad/s