1.抵抗の直列・並列ふつう
R2 を流れる電流 IR2 を求めよ。
V1 = 30 VR1 = 6 ΩR2 = 10 ΩR3 = 8 ΩR4 = 3 Ω
IR2 = A
2.抵抗の直列・並列むずかしい
電源が供給し R1 を流れる電流 IR1 を求めよ。
V1 = 12 VR1 = 6 ΩR2 = 25 ΩR3 = 10 ΩR4 = 5 ΩR5 = 30 ΩR6 = 10 Ω
IR1 = A
3.節点解析ふつう
図のように、節点 A と接地の間に 3 本の枝が接続されている。節点解析を使って、枝 3 を矢印の向きに上向きに節点 A へ流れる電流 I3 を求めよ。
V1 = 12 VR1 = 3 ΩV2 = 12 VR2 = 15 ΩV3 = 24 VR3 = 12 Ω
I3 = A
4.節点解析むずかしい
節点解析を使って 節点電圧 VB(接地基準) を求めよ。
V1 = 24 VIs = 2.5 AV2 = 6 VR1 = 4 ΩR2 = 4 ΩR3 = 8 ΩR4 = 4 ΩR5 = 5 Ω
VB = V
5.テブナン・ノートンふつう
a–b 間に負荷 RL = 20 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 = 12 VR1 = 3 ΩR2 = 3 ΩR3 = 6 ΩRL = 20 Ω
IL = A
6.テブナン・ノートンむずかしい
a–b 間に負荷 RL = 8 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 VIs = 5 AR1 = 3 ΩR2 = 4 ΩR3 = 12 ΩRL = 8 Ω
IL = A
7.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 = 50 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 24 VR1 = 1 kΩR2 = 3.3 kΩC = 47 µFt = 50 ms
vC = V
8.RC・RL 過渡現象むずかしい
タイマーが t = 0 に、5 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 2.5 V に達したとき、開始からちょうど 25 ms 後に作動しなければならない。 C = 100 µF のとき、必要な抵抗 R を求めよ。
Vs = 5 VVth = 2.5 VT = 25 msC = 100 µF
R = kΩ
9.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)、100 Hz の電源に接続する。 回路の力率 cos φ を求めよ。
V = 120 V (rms)f = 100 HzR = 80 ΩL = 100 mHC = 47 µF
cos φ =
10.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。 回路の共振周波数 f0 を求めよ。
V = 120 V (rms)f = 100 HzR = 30 ΩL = 250 mHC = 2.2 µF
f0 = Hz
11.交流電力と力率ふつう
2 つの負荷が 240 V の単相電源に並列に接続されている:遅れ力率 0.85 の 5 kW の負荷と、遅れ力率 0.9 の 25 kW の負荷。 電源から流れる全電流 I を求めよ。
V = 240 VP1 = 5 kW, pf1 = 0.85 遅れP2 = 25 kW, pf2 = 0.9 遅れ
I = A
12.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 0.65 で 5 kW を消費する。並列にコンデンサをつないで力率を 0.98 に改善する。 コンデンサが供給すべき無効電力 QC を求めよ。
P = 5 kWpf1 = 0.65pf2 = 0.98V = 400 Vf = 60 Hz
QC = kvar
13.三相電力ふつう
平衡三相負荷が、線間電圧 415 V の電源から線電流 25 A を流している。力率は遅れ 0.7 である。負荷が消費する全有効電力 P を kW で求めよ。
VL = 415 VIL = 25 Acos φ = 0.7
P = kW
14.三相電力むずかしい
平衡三相負荷が、415 V(線間)、60 Hz の電源から遅れ力率 0.72 で 150 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 = 150 kWpf1 = 0.72pf2 = 0.9VL = 415 Vf = 60 Hz
Cph = µF
15.変圧器ふつう
巻数比 N₁:N₂ = 2:1 の理想変圧器の一次巻線に 460 V を加える。二次巻線に 24 Ω の抵抗を接続する。一次電流 I1 を求めよ。
N1:N2 = 2:1V1 = 460 VRL = 24 Ω
I1 = A
16.変圧器むずかしい
単相 250 kVA の変圧器の鉄損は 1250 W である。 定格負荷、遅れ力率 0.85 での効率は 98% である。全負荷銅損 Pcu,fl を W で求めよ。
S = 250 kVAPcore = 1250 Wpf = 0.85η = 98%
Pcu,fl = W