1.複素数ふつう
z₁ = 2.5∠−35°、z₂ = 1.5∠−95° のとき、w = z₁/z₂ の偏角 θ を、−180° から 180° の間で、度で求めてください。
z₁ = 2.5∠−35°z₂ = 1.5∠−95°
θ = °
2.複素数むずかしい
ド・モアブルの定理を使って、z = 1 + j√3 のときの z³ の実部を求めてください。
z = 1 + j√3n = 3
Re(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 12 V(実効値)、500 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 = 500 HzR = 100 ΩL = 150 mHC = 22 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 = 5 Ω、L = 5 mH、C = 2.2 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 = 5 ΩL = 5 mHC = 2.2 µF
B = Hz
5.交流電力と力率ふつう
インピーダンス Z = 4 + j3 Ω の負荷が 120 V(実効値)の単相電源に接続されている。 皮相電力 S を求めよ。
V = 120 VZ = 4 + j3 Ω
S = VA
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 0.65 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。 必要な静電容量 C を求めよ。
P = 10 kWpf1 = 0.65pf2 = 0.92V = 400 Vf = 50 Hz
C = µF
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
RLC 並列回路で R = 2.2 kΩ、L = 47 mH、C = 47 nF です。Q 値 Q を求めなさい。
R = 2.2 kΩL = 47 mHC = 47 nF
Q =
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 20 kHz と 32 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 = 20 kHzf2 = 32 kHz
Q =
9.三相電力ふつう
1 相あたりのインピーダンスが 7 + j24 Ω の平衡 Y 結線負荷が、線間電圧 480 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 = 480 VZ = 7 + j24 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、415 V(線間)、60 Hz の電源から遅れ力率 0.75 で 50 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 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 = 50 kWpf1 = 0.75pf2 = 0.98VL = 415 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。 スイッチを閉じてからどれだけ後に、電流が最終値の 75% に達するか。t を求めよ。
Vs = 24 VR = 20 ΩL = 33 mH
t = ms
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 6 V に充電されている。 t = 300 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 20 VR = 2.2 kΩC = 220 µFvC(0) = 6 Vt = 300 ms
vC = V
13.テブナン・ノートンふつう
a–b 間に負荷 RL = 12 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 = 6 VR1 = 10 ΩR2 = 6 ΩR3 = 3 ΩRL = 12 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 = 36 VIs = 5 AR1 = 4 ΩR2 = 8 ΩR3 = 15 ΩRL = 3 Ω
PL = W
15.ボード線図と余裕ふつう
ω = 20 rad/s における G(s) = 5(s + 7)/(s(s + 5)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 5(s + 7)/(s(s + 5))ω = 20 rad/s
∠G(jω) = °
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) = 96/(s(s + 8)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 96/(s(s + 8))
PM = °