1.抵抗の直列・並列ふつう
電源が供給し R1 を流れる電流 IR1 を求めよ。
V1 = 12 VR1 = 4 ΩR2 = 6 ΩR3 = 4 ΩR4 = 15 Ω
IR1 = A
2.抵抗の直列・並列むずかしい
R2 を流れる電流 IR2 を求めよ。
V1 = 15 VR1 = 15 ΩR2 = 10 ΩR3 = 2 ΩR4 = 5 ΩR5 = 4 ΩR6 = 2 Ω
IR2 = A
3.節点解析ふつう
節点解析を使って 矢印の向きに R3 を流れる電流 IR3 を求めよ。
V1 = 9 VIs = 1.5 AR1 = 12 ΩR2 = 4 ΩR3 = 6 ΩR4 = 20 Ω
IR3 = A
4.節点解析むずかしい
節点解析を使って 矢印の向きに R1 を流れる電流 IR1 を求めよ。
V1 = 5 VIs = 2.5 AV2 = 15 VR1 = 4 ΩR2 = 30 ΩR3 = 5 ΩR4 = 15 ΩR5 = 25 Ω
IR1 = A
5.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 = 15 VR1 = 20 ΩR2 = 10 ΩR3 = 6 Ω
Vth = V
6.テブナン・ノートンむずかしい
ノートン電流 IN を求めよ:端子を短絡したとき a から b へ流れる電流。
V1 = 24 VIs = 5 AR1 = 10 ΩR2 = 2 ΩR3 = 4 Ω
IN = A
7.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 90% に達するか。t を求めよ。
Vs = 15 VR = 10 ΩL = 150 mH
t = ms
8.RC・RL 過渡現象むずかしい
タイマーが t = 0 に、15 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 9 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 = 47 kΩ のとき、必要な静電容量 C を求めよ。
Vs = 15 VVth = 9 VT = 50 msR = 47 kΩ
C = µF
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)、200 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 = 200 HzR = 15 ΩL = 20 mHC = 22 µF
I = A
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 = 100 ΩL = 20 mHC = 2.2 µF
f0 = Hz
11.交流電力と力率ふつう
2 つの負荷が 230 V の単相電源に並列に接続されている:遅れ力率 0.85 の 29 kW の負荷と、進み力率 0.95 の 17 kW の負荷。 電源から流れる全電流 I を求めよ。
V = 230 VP1 = 29 kW, pf1 = 0.85 遅れP2 = 17 kW, pf2 = 0.95 進み
I = A
12.交流電力と力率むずかしい
単相負荷が 230 V、60 Hz の電源から遅れ力率 0.8 で 50 kW を消費する。並列にコンデンサをつないで力率を 0.9 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 = 50 kWpf1 = 0.8pf2 = 0.9V = 230 Vf = 60 Hz
QC = kvar
13.三相電力ふつう
三相誘導電動機が全負荷で 37 kW の機械出力を出している。この負荷での効率は 95%、力率は遅れ 0.85 である。電源の線間電圧は 400 V である。線電流 IL を求めよ。
Pout = 37 kWη = 95%cos φ = 0.85VL = 400 V
IL = A
14.三相電力むずかしい
平衡三相負荷が、480 V(線間)、50 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 0.9 に改善する。有効電力は変わらない。 コンデンサは Δ 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 = 0.9VL = 480 Vf = 50 Hz
Cph = µF
15.変圧器ふつう
巻数比 N₁:N₂ = 5:1 の理想変圧器の一次巻線に 1200 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 = 5:1V1 = 1200 VRL = 24 Ω
I1 = A
16.変圧器むずかしい
単相 50 kVA の変圧器の鉄損は 400 W、定格負荷での銅損は 1000 W である。 効率が最大になる負荷 Sη,max を kVA で求めよ。
S = 50 kVAPcore = 400 WPcu,fl = 1000 W
Sη,max = kVA