問1 図に示す回路に関して、以下の設問に答えよ。 R I VR E 5V (1).図の

平成24年度前期中間試験問題E2電気回路INo.1(2012.06.14 Thu. 2・3) No. Name
全体の注意 (1)数値で答える場合は単位を付ける。(2)数値が割り切れない
場合は小数点以下第2位までで答える。(3)記号式による計算過程を明示し
ておく。書いてない場合、解答の正否のみで判断し、部分点は与えない。
R1
2Ω
(3) R2
4Ω
問1 図に示す回路に関して、以下の設問に答えよ。
a
I
R
VR
E
2Ω
R3
6Ω
b
5V
(1).図の回路の抵抗.R.において、電流.I.はいずれの方向に流
れるか。正しいものを○で囲め。
a から b b から a
(2).電圧.E、電流.I、抵抗.R.として、オームの法則の式を示
し、回路を流れる電流の値を求めよ。
(4) 3Ω
R3
1Ω
R1
I=
6Ω
R6
R2
2Ω
5Ω
R5
(3).抵抗.R.に電流.I.が流れることによって電圧.VR.が発生する
現象、またはこの種の電圧の呼称を答えよ。
(4).電圧.VRの値を求めよ。
(5).電圧.VRの極性として正しいものを○で囲め。
a が正(+)b が負(−) a が負(−)b が正(+)
問3 図に示す回路において、以下の設問に答えよ。
I1
(6).抵抗.Rにおける(消費)電力.Pを求めよ。
R1
6Ω
R3
8Ω
R2
4Ω
R4
12Ω
V4
I0
E
問2 図に示す回路の合成抵抗.R.を求めよ。
(1) (2) R1
2Ω
R2
3Ω
R1
8Ω
R2
2Ω
72V
(1).抵抗.R1.と.R2.の合成抵抗.R12.の値を求めよ。
(2).抵抗.R3.と.R4.の合成抵抗.R34.の値を求めよ。
R4
4Ω
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(3).電源.E.から流れる電流.I0.の値を求めよ。
(5).(2)と(4)の関係式を利用して方程式を立て、回路の各
部の電流や電圧を求める方法を何というか。
問5 図に示す回路を閉路電流法で解析する。以下の手順に
従って枝路電流.I2.と節点電圧..Va.を求めよ。
(4).抵抗.R1.の電流.I1を分流比により求めよ。
40V
E1 a E2
20V
2Ω
4Ω R1
Ia
R2
Ib
R3 4Ω
I2
20V E3
(5).抵抗.R4.の電圧.V4を分圧比により求めよ。
E4 10V
(1).キルヒホッフの第二法則を説明せよ。
問4 図に示す回路を解析する。以下の設問に答えよ。
(2).(1)より、仮定した循環電流.Ia.のルートにおける電圧平
衡式を記号式で示せ。
c
I1
R1
I2
10V
I3
R2
E1
a
20V
R3
E2 b
(3).同じく循環電流.Ib.のルートにおいて、電圧平衡式を記
号式で示せ。
(1).キルヒホッフの第一法則を説明せよ。
(2).(1)の法則に従い、節点.c.における電流.I1.~.I3の関係を式
で表せ。
(4).(2)(3)の関係式に与えられた数値を代入し、循環電
流.Ia.,.Ib..に関する連立方程式として整理せよ。
(3).節点.a, b.の電位(接地点を基準とした電圧).Va,.Vb..を答え
よ。
Va = (V)
Vb = (V)
(4).節点.c.の電位を.Vcとするとき、これと抵抗.R1.~.R3を用い
て、電流.I1.~.I3を表せ。
I1 = I2 = I3 =
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(5).(4)の連立方程式より、循環電流.Ia..について解き、その
値を求めよ。
(3).同じく、端子間を短絡したとき、ここに流れる電流.I0.
はいくらか。
(6).同じく、循環電流.Ib..について解き、その値を求めよ。
(4).同じく、端子を開放したとき、ここから見た回路の内
部抵抗.R0.はいくらか。
(7).循環電流.Ia.,.Ib..より、枝路電流.I2.を求めよ。
(5).(2)~(4)より、この回路の等価電源を描け。
(8).節点電圧..Va.を求めよ。
問6 図に示す回路を対象とし、電圧源と電流源に関する以
下の設問に答えよ。
E
10V
2Ω
R2
R1 2Ω
a
R3 2Ω
b
等価電圧源
a
a
b
b
等価電流源
(6).等価電圧源を用いると、端子.a,.b.に外部抵抗.X.=.4.(Ω).を
接続したとき、これに流れる電流 .IX.を容易に計算でき
る。このとき適用される定理の名称とその計算式を記し
て、電流の値を算出せよ。
( )の定理
(1).一般に、理想電源の内部抵抗はいくらか。
電圧源: (Ω) 電流源: (Ω)
IX =
(2).図の回路の等価電源を求めたい。端子 .a,.b.を開放した
とき、ここに現れる電圧..E0.はいくらか。
配点 問1:各2,計12点 問2:(1)2,(2)3,(3)(4)4,計13点
問3:各3,計15点 問4:(1)(2)(5)2,(3)4,(4)6,計16点
問5:(1)(7)(8)2,(2)~(6)4,計26点
問6:(1)2,(2)~(4)(6)3,(5)4,計18点 総計100点