後期期末

平成25年度後期期末試験問題E2電気回路INo.1(2014.02.25 Tue. 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)複素数は直交座標(実部と虚部)で
答える。(4)記号式を含め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。
(7).(3)の回路のサセプタンス.B
問1 以下に示す回路について、指示された値を求めよ。
(1).合成インピーダンスの大きさ.|.Z.|.
R= 4 Ω
ωL= 3 Ω
問2 図に示す回路について以下の
設問に答えよ。
VR1
VL
R1 = 3 Ω
XL = 4 Ω
VR2
VC
R2= 4Ω
XC = 3 Ω
I1
(1).電流.I1.はいくらか。
I2
I
(2).合成インピーダンスの大きさ.|.Z.|.
R= 24 Ω
ωL= 12 Ω
E = 100 V
1 = 30 Ω
ωC
(2).電流.I2.はいくらか。
(3).合成インピーダンス.Z.
R=
3Ω
ωL=
4Ω
(3).電源から流れる電流.I.はいくらか。
(4).合成インピーダンス.Z
R=
2Ω
ωL=
2Ω
1
ωC
= 1Ω
(4).抵抗.R1.の端子電圧.VR1.はいくらか。
(5).抵抗.R2.の端子電圧.VR2.はいくらか。
(6).コイルの端子電圧.VL.はいくらか。
(5).(3)の回路の合成アドミタンス.Y
(7).コンデンサの端子電圧.VC.はいくらか。
(8).電流の位相角.ϕ.はいくらか。
(6).(3)の回路のコンダクタンス.G
平成25年度後期期末試験問題E2電気回路INo.2(2014.02.25 Tue. 2･3) No. Name
(9).回路全体における消費電力.P.はいくらか。 (3).求める電流は.I0.を.R2.と.XL.で分流したものである。分流
比と.I0.を用いて、電流.I.の記号式を記せ。
.I..=
(4).(3)の式に(1)(2)の記号式を代入・整理し、次いで数値
を代入して、電流.I.の値を算出せよ。
(10).この回路の合成インピーダンス.Z.はいくらか。
(11).(1)~(7)の電流・電圧の関係をフェーザ図に描け。電
流は1目盛りを.4(A).とする。
Im
[テブナンの定理を用いる方法] (意外と簡単、諦めずにトライ!)
Re
E
(5).リアクタンス.XL..を外部インピーダンス.Z.として、テブ
ナンの定理を適用する。XL..を取り外したときの開放端子
電圧.E0.は、電源電圧.E.を.R1.と.R2.で分圧したものである。
分圧比の計算によって電圧.E0の値を求めよ。
(6).開放端子から回路を見た合成インピーダンス.Z0.を求め
よ。
問3 図に示す回路において、リ
アクタンス.XL..に流れる電流 .I.を求
めたい。指定する方法に従って、
設問に答えよ。
I
R1 = 3 Ω
~
E = 10 V
XL = 1.6 Ω
R2 = 2 Ω
[分流比を用いる方法]
(1).電源から見た回路の合成インピーダンス.Z.の記号式を
記せ。(展開不要)
Z..=
(2).電源.E.から流れる電流.I0.の記号式を、Z.を用いて記せ。
.I0..=
(7).テブナンの定理に従い、リアクタンス .XL...に流れる電
流.I.を求めよ。
平成25年度後期期末試験問題E2電気回路INo.3(2014.02.25 Tue. 2･3) No. Name
問4 右の図はマクス
ウェル・ブリッジと呼ば
れ、標準キャパシタ .C.を
用いて、未知のインダク
タンス .L .を測定するもの
である。このブリッジの
平衡条件を求め、指示さ
れた形式で答えよ。
L
R1
(5).この回路の力率.cosϕ.の値を求め、(%).で答えよ。
R3
ID
D
R4
R2
C
E
~
問6 RL.直列回路について、以下の設問に答えよ。
(1).電圧 .E.=|.E.|∠0°.(角速度 .ω.)を加えたとき、流れる電流 .I.
の記号式を記せ。ただし、分母を実数化し、実部と虚部
に分離・整理すること。
(2).周波数(角速度.ω.)を変化させたとき、(1)の電流の虚部
の大きさ.|.Im{I.}|.が最大となる.ωの条件を定めよ。
[平衡条件]
R1..= L..=
問5 ある回路に交流電圧.E.=.100.∠.15°.(V).を加えたところ、
電流.I..=.5.∠.−.15°.(A).が流れた。以下の設問に答えよ。
(1).複素電力.Pc.を求めよ。 (2).複素電力.Pc.より皮相電力.Pa.の値を求めよ。
(3).(2)の条件より、電流の虚部の最大値.|.Im{I.}|.maxを求め
よ。
(3).複素電力.Pc.より有効電力(消費電力).P.の値を求めよ。
(4).複素電力.Pc.より無効電力.Pr.の値を求めよ。
配点問1:(1)(6)(7)2,(2)(5)3,(3)(4)4,計20点問2:(1)(2)3,(3)~(10)2,
(11)5,計27点問3:(1)(3)(5)(6)3,(2)2,(4)5,(7)4,計23点
問4:8点問5:(1)3,(2)~(5)2,計11点
問6:(1)3,(2)6,(3)2,計11点総計100点

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