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学年： 氏名： 学籍番号： 2 5 22電気電子工学科 1年生 電気回路学 I及び演習 (2017-08-08)

「電気回路学 I及び演習」期末試験　問題・解答用紙 (その 1/4)

問題 1（基本問題） 以下の各問いについて答えなさい．単位は SI（国際単位系）を用いて示すこと．また，計算過程などは示さなくて良い．[24]

※３／４以上できた場合にのみ問題２～４を評価に算入します．□図 1-1の抵抗について1) 抵抗 Rの枝の特性式を書きなさい．（図の電流 iと電圧 vを使う）

2) 抵抗 Rの単位と，その読み方を書きなさい．単位： ，読み方：

□図 1-2のインダクタ（コイル）について3) 電圧 vと鎖交磁束 φの関係式を示しなさい．

4) 枝の特性式（微分形）を示しなさい．

5) 蓄積エネルギーをWL とする．WL を表す式を書きなさい．

6) インダクタンス Lの単位と，その読み方を書きなさい．単位： ，読み方：

□図 1-3のカパシタ（コンデンサ）について7) 容量 C の定義式を書きなさい．ただし，電荷を図 1-3の qで表す．

8) 枝の特性式（積分形）を示しなさい．

9) 蓄積エネルギーをWC とする．WC を表す式を書きなさい．

10) 蓄積エネルギーWC の単位と，その読み方を書きなさい．単位： ，読み方：

□図 1-4のアドミタンスについて11) アドミタンス Y の定義式を書きなさい．図 1-4の I, V は，それぞれ電流と電圧のフェーザである．

12) アドミタンス Y の単位と，その読み方を書きなさい．単位： ，読み方：

v

i

R v

i

Lφ v

i

C+q–q

V

I

Y

図 1-1 図 1-2 図 1-3 図 1-4

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「電気回路学 I及び演習」期末試験　問題・解答用紙 (その 2/4)

問題 2 図 2は直流電圧源 E2, E3 および直流電流源 J1 を含む直流回路である．この回路の電流 I と電圧 V

を求めなさい．[24]

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図 2　　　　　　　

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「電気回路学 I及び演習」期末試験　問題・解答用紙 (その 3/4)

問題 3 図 3の交流回路において，交流電流計（実効値指示）の読みが 5 [A]であった．以下の各値を求めなさい．ただし，E, I は実効値に基づくフェーザ，X はコイルのリアクタンスである．また，抵抗，カパシタ，コイルからなる負荷全体は容量性である．[28]

1) 負荷の皮相電力 Pa

!

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01 (/*

,2 (/*

図 3　　　　　

2) 抵抗の電力 P

3) 負荷の力率（答えは分数のままでよい）

4) 負荷のリアクタンス率（答えは分数のままでよい）

5) 負荷の無効電力 Pr

6) コイルのリアクタンス X

7) 負荷の合成インピーダンス Z（フェーザ形式：r ̸ θ）

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「電気回路学 I及び演習」期末試験　問題・解答用紙 (その 4/4)

問題 4 100 V, 60 Hz の電源に 2.4 kW, 力率 0.8 の誘導性負荷が接続されている．力率改善のため，この負荷に並列にカパシタ C を接続したところ，全体の力率が 0.96 (進み) になった．以下の各値を求めなさい．ただし，1/(120π) = 2.650× 10−3 とする．[24]

1) カパシタ C を付加する前のリアクタンス率 sin θ1

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誘導性負荷

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図 4　　　　　

2) カパシタ C を付加する前の皮相電力 Pa1

3) カパシタ C を付加する前の無効電力 Pr1

4) カパシタ C を付加した後のリアクタンス率 sin θ2

5) カパシタ C を付加した後の皮相電力 Pa2

6) カパシタ C を付加した後の無効電力 Pr2

7) カパシタ C によってもたらされた無効電力 PrC

8) カパシタの容量 C（単位 µF）