解答つき交流電力と力率ワークシート

無料で印刷できる交流電力と力率のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
P = ?QS = V·Iφ

単相負荷が 240 V(実効値)の電源から、遅れ力率 0.8 で 3 A(実効値)を流す。 この負荷の有効電力 P を求めよ。

V = 240 VI = 3 Apf = cos φ = 0.8
P = W
2.やさしい
240 V負荷P = 1170 W6.5 A

単相の誘導性負荷に接続した電圧計、電流計、電力計の読みは 240 V、6.5 A、1170 W である。 負荷の力率 cos φ を求めよ。

V = 240 VI = 6.5 AP = 1170 W
cos φ =
3.ふつう
120 VR + jXP = 612 W6 A

誘導性負荷が 120 V(実効値)の単相電源から 6 A と 612 W を消費する。これを抵抗 R とリアクタンス X の直列回路としてモデル化する。 X を求めよ。

V = 120 VI = 6 AP = 612 W
X = Ω
4.ふつう
400 V115 kW, 0.75212 kW, 1I

2 つの負荷が 400 V の単相電源に並列に接続されている:遅れ力率 0.75 の 15 kW の負荷と、12 kW のヒーター(力率 1)。 電源から見た全体の力率 cos φ を求めよ。

V = 400 VP1 = 15 kW, pf1 = 0.75 遅れP2 = 12 kW, pf2 = 1
cos φ =
5.むずかしい
24 V1000 HzRs​ = 8 ΩXs​ = j6 ΩZL​ = ?

24 V(実効値)、1000 Hz の電源の内部インピーダンスは Zs = 8 + j6 Ω である。負荷インピーダンス ZL は自由に選べる。 最大電力を得る負荷を、抵抗とコンデンサの直列回路でつくる。静電容量 C を求めよ。

Vs = 24 V (rms)f = 1000 HzZs = 8 + j6 Ω
C = µF
6.むずかしい
10 V1000 HzRs​ = 10 ΩXs​ = j30 ΩZL​ = ?

10 V(実効値)、1000 Hz の電源の内部インピーダンスは Zs = 10 + j30 Ω である。負荷インピーダンス ZL は自由に選べる。 最大電力を得る負荷を、抵抗とコンデンサの直列回路でつくる。静電容量 C を求めよ。

Vs = 10 V (rms)f = 1000 HzZs = 10 + j30 Ω
C = µF

解答

  1. 1. P = 576 W
  2. 2. cos φ = 0.75
  3. 3. X = 10.54 Ω
  4. 4. cos φ = 0.898
  5. 5. C = 26.53 µF
  6. 6. C = 5.305 µF

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。