1.複素数ふつう
z = −2 − j4 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 = −2 − j4
θ = °
2.複素数むずかしい
z² + 4z + 5 = 0 を解いてください。解は a ± jb です。実部 a を求めてください。
p = 4q = 5
a =
3.交流インピーダンスとフェーザふつう
直列 RLC 回路を 100 V(実効値)、100 Hz の電源に接続する。 電流の実効値 I を求めよ。
V = 100 V (rms)f = 100 HzR = 100 ΩL = 150 mHC = 10 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 24 V(実効値)、200 Hz の電源に接続する。 電流の実効値 I を求めよ。
V = 24 V (rms)f = 200 HzR = 25 ΩL = 20 mHC = 10 µF
I = A
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 0.65 で 40 kW を消費する。 線電流 I を求めよ。
P = 40 kWpf = 0.65V = 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 0.85 で 53 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 = 53 kWpf1 = 0.85
ΔP = kW
7.LC 共振、Q 値、帯域幅ふつう
理想的な LC 回路で L = 2.2 µH、C = 10 µF 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 = 2.2 µHC = 10 µF
t = µs
8.LC 共振、Q 値、帯域幅むずかしい
RLC 直列回路(R = 22 Ω、L = 10 mH、C = 47 nF)を共振で駆動し、電流の振幅は 50 mA です。1 周期の間に R で消費されるエネルギー Ecycle を µJ で求めなさい。
R = 22 ΩL = 10 mHC = 47 nFIm = 50 mA
Ecycle = µJ
9.三相電力ふつう
平衡三相負荷が、線間電圧 400 V の電源から線電流 15 A を流している。力率は遅れ 0.88 である。負荷が消費する全有効電力 P を kW で求めよ。
VL = 400 VIL = 15 Acos φ = 0.88
P = kW
10.三相電力むずかしい
平衡三相負荷が、690 V(線間)、50 Hz の電源から遅れ力率 0.65 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 0.9 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 = 50 kWpf1 = 0.65pf2 = 0.9VL = 690 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 = 5 ms におけるコイルの電圧 vL を求めよ。
Vs = 9 VR = 10 ΩL = 22 mHt = 5 ms
vL = V
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 3 V に充電されている。 t = 60 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 12 VR = 3.3 kΩC = 33 µFvC(0) = 3 Vt = 60 ms
vC = V
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 = 3 ΩR2 = 15 ΩR3 = 10 Ω
Vth = V
14.テブナン・ノートンむずかしい
a–b 間に負荷 RL = 2 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 = 10 VIs = 5 AR1 = 5 ΩR2 = 30 ΩR3 = 6 ΩRL = 2 Ω
PL = W
15.ボード線図と余裕ふつう
図の直列 RLC バンドパスフィルタでは、出力は R = 10 Ω の両端でとり、L = 5 mH、C = 0.22 µF である。 −3 dB 帯域幅 BW を Hz で求めよ。
R = 10 ΩL = 5 mHC = 0.22 µF
BW = Hz
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) = 200/(s(s + 10)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 200/(s(s + 10))
PM = °