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2017年12月11日 9時30分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第21期受験直前講座 (5)電力
 
         第21期受験直前講座
              (5)電力

今回は、前回お話をしましたリアクタンスの応用にも
なりますが、電力についての演習問題を出題致します


 [演習問題 6]
抵抗:Rとコイル:L からなる 直列回路のインピーダ
ンス:Zは、

          Z = 4 + j 3

(1)力率は、何%でしょうか?
(2)力率を 100%にする為にどうしたらよいでしょ
    うか?

[演習問題 7]


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2017年12月10日 9時30分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第21期受験直前講座 (4)並列共振回路
 
             第20期受験直前講座
          (4)並列共振回路の解答

今回は、 前回出題致しました、 並列共振回路の解答を
行います。 

それでは、前回の演習問題から見ていきましょう。 

 [演習問題 5]
次の記述は、 図に示す RLC並列共振回路について述べ
たものです。(   )の中に入れるべき字句の正しい組
合せを答えて下さい。
共振回路は、 共振状態にあり、コイルや、 導線の抵抗
分は、無視できるものとします。
交流電源の電圧:v は、3 [V]とし抵抗:R は、 3[Ω]と
します。

(1)交流電源から見た合成インピーダンスの大きさは、 
   (  A  )[Ω]である。
(2)電源電圧:v により流れる電流:i の大きさは、(  
       B  ) [A]である。
(3)vと i の位相差は、(  C  ) [rad] である。

 

       A      B        C
  1    3       2      π/2
 2  3   1   π/2
 3  0   2   π/2
 4  0   2    0
 5  3   1    0

[解答]
(A) コイルのリアクタンス:XL = ωL。そして、コン
      デンサーのリアクタンス:XC =1/(ωC )です。
  そして、抵抗:R が並列に繋がれています。
  電源から流れ出る電流: i は、 抵抗に流れる電流:
  i R、コイルに流れる電流:i L 、そして、コンデン
  サーに流れる電流: C に 分かれます。 この状態
   を式で書いてみます。( 以下、斜体文字は、ベクト
     ルを表します。)
     
    i i R + i L + i C                     (1)

     この回路は、 並列回路ですので、抵抗、 コイル
     コンデサーに等しく電源電圧: が 加わってい
     ます 
ので、(1) 式は、

    i V/R  + V/( j ωL)   + V/{ 1/( j ωC) }
          
           ( j j  = −1 ですから )

           = V/R  − j V/(ωL) + jVωC
           = V/R  +  { ωC − 1/(ωL) } ・V 
   

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2017年12月9日 9時30分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第21期受験直前講座 (4)並列共振回路
 
         第21期受験直前講座
            (4)並列共振回路

今回は  前回出題いたしました直列共振回路の演習問
題の解答と解説を行います。
そして、最後に、並列共振回路の演習問題を出題致し
ます。
今回の演習問題は、過去問を少しアレンジしたもので
す。
直列共振回路を理解されていない方が間違えそうな選
択肢を入れています。

それでは、 前回の演習問題の解答の前に、 もう一度、
演習問題を見て頂きます。


 [演習問題4]
図に示します抵抗R[Ω] 、コンデンサーC [F]、及びコ
イルL [H] からなる直列回路について 以下の問いに答
えて下さい。なお、回路は、 共振しているものとしま


(1)L  の 両端電圧VLの値として、一番近いものを下
   の番号から選らんで下さい。
 ただし、電源電圧は、1[V]、抵抗Rの値は、5 [KΩ]
   、C 及び L のリアクタンスは、ともに 7 [KΩ] とし
   、L の抵抗成分は、無視できるものとします。



   1. 0.0   [V]         2.  0.5  [V]
   3. 0.14   [V]           4.  5.0   [V]
     5. 1.4   [V]          6.  0.7   [V]

(2) (1)の状態で  回路に流れる電流を下の番号から選
    んでください。

       1.  0.7 [mA]      2.    2.0   [mA]
       3.  7.0 [mA]      4.    0.2   [mA]
       5.  1.4  [mA]       6.  0.14 [mA]

[解答]
  前回出題する際にヒントとして共振とは、 以下の式
  が成り立つ事だと言いました。

         XLXC              (1)

 (1)式は当たり前の事ですが あえて書き換えてみます
  。

      XL − XC = 0      
          XL + (−XC) =                        (2)

   (2)式を見て頂きますと Xc は、そもそも "−” だと
   言う事です。そして (1)式で見て頂きました様に大
   きさは、XLと同じなのです。
 XL とXC の関係は、+/−の違いがあり、そして大き
   さが同じ時が共振です。


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2017年12月8日 9時30分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第21期受験直前講座 (3)直列共振回路
 
           第21期受験直前講座
             (3)直列共振回路

今回は、 この回路が無ければ無線が成り立たないと
言う大変重要な回路についての 演習問題を出題しま
す。

(大変重要な回路) = (試験によく出題される)

と言う事です。
平成30年2月期では 並列共振回路の出題が予想され
ますが、そちらは、次回、お話しするとしまして 今
回は、直列共振回路のお話しを致します。


直列共振回路と並列共振回路の 違いを後で整理して
おいてください。


[演習の前の予備知識]
共振とは、 何かと言う事からお話しをしておきます


 (共振とは?)
  最年大きな地震が頻発しています。地震により超
    高層ビルが大きく揺れたり、 2011年3月11日 の
    大地震でスカイツリーのトップの方で 数 [m] の
    揺れ幅が有ったと言う報道がありました。
  
  共振とは、振動を起こしている物と同じ振動数の
    物が有った時、一方が、振動すると、他方も振動
    すると言う事です。

  同じ振動数でないものも影響を受けて振動します
    が、振動数が同じ物は、他の振動数を持つ物に比
    較して極めて大きな振動が誘発されます。

  先ほどの超高層ビルやスカイツリーが大きく揺れ
    るのは、地震の振動数とビルやスカイツリーの高
    さが地震の波長と近いからです。(波長 =波の伝
    わる速度÷周波数)

 (振動とは?) 
  振動とは、図-2の様に天井からぶら下げた赤い玉
    (振り子)を図の右の位置へ持ち上げて、手を離し
    た時、玉は、天井から真下の位置を過ぎてピンク
    の位置迄行き、また、赤の位置迄戻ってくると言
    う動作を繰り返す事です。

振動



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2017年12月7日 9時30分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第21期受験直前講座 (3)リアクタンスその3
 
            第21期受験直前講座
             (3)リアクタンスその3

今回は、R と L または、C の直列回路におけるリアク
タスのまとめを行います。
その後、前回出題いたしましたRC直列回路におけるリ
アクタンスに関する演習問題の解答と その考え方をお
話し。

[リアクタンスのまとめ]
(RL直列回路)

  (注・・・図-5〜図-8 は、ありません。)
 抵抗:R は、実数 ですので、図-9では、 横軸上に
   その値があります。
 誘導性リアクタンス:XL は、 虚数 ですので縦軸上
  にその値があります。
 RXL は、共にベクトルですので大きさと 向き 
   有ります。
 インピーダンス:Z もRX (リアクタンス) のベク
   トルの合成ですのでベクトルです。( 勿論、Z の 中
   には、 又は、X が無い場合も有ります。)
 次に重要なのが、 XL をどの様に求めるかと言う事
   です。

          XL = ωL

  となります。


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