東北大学工学研究科電気・情報系 2021年8月実施基礎科目問題2 電気回路

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(1) Fig.2(a) に示す回路について、以下の問に答えよ。電源電圧の実効値は V, 電源の角周波数は rad/s, 回路に流れる電流は , インダクタンスは H, 抵抗は , キャパシタンスは F である。

(a) 電流について、, を求めよ。
(b) 回路全体における有効電力と無効電力 , ならびに力率を求めよ。
(c) 力率とするために、Fig.2(b) に示すように。Fig.2(a) の a-b 間にキャパシタを求めよ。
(d) 問(c) において、Fig.2(b) に示す回路全体の抵抗成分で消費される電力を求めよ。また、Fig.2(b) に示す回路に流れる電流をとする。電圧 (基準として), ならびに問(a)で求めた電流とのフェーザ図を描け。ただし、フェーザ図には、の値を明記し、電流との関係性が明確になるように記載すること。

(2) Fig.2(c) に示すブリッジ回路について、以下の問に答えよ。自己インダクタンスは H, H, 抵抗はである。a-b 間の電位差がゼロであるとき、相互インダクタンスの値を求めよ。