Penguin-AppliedPhysicsのブログ

応用物理に関することを色々と。

令和3年1月2回目 一陸技「無線工学の基礎」B-5

B-5 次の表は、電気磁気量に関する国際単位系(SI単位)を他のSI単位を用いて表したものである。⬜︎内に入れるべき字句を下の番号から選べ。

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見たことある〜

 

類似問題はこちらです…

https://penguin-appliedphysics.hatenablog.com/entry/2023/11/06/220352

 

電圧[V]と電流[A]の積が電力[W]ですから

V=W/A

答えは1です。

 

インダクタンス[H]は1つの導線回路に電流が流れているときの電流[A]と導線回路を貫く磁束[Wb]の比例係数と定義されます。

H=Wb/A
7です。

 

静電容量[F]と電圧[V]の積が電荷[C]です。

なので、

F=C/V

3です。

 

磁束密度[T]は単位面積あたりの磁束[Wb]なので

T=Wb/m^2

4です。

 

電力の単位ワットは別名仕事率です。仕事の単位はジュールで、ワットは単位時間あたりのジュールになります。

W=J/s

10です。

令和3年1月2回目 一陸技「無線工学の基礎」B-4

B-4 次の記述は、図に示す原理的な移相形RC発振回路の動作について述べたものである。このうち正しいものを1、誤っているものを2として解答せよ。ただし、回路は発振状態にあるものとし、増幅回路の入力電圧及び出力電圧をそれぞれV1[V]及びV2[V]とする。

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見たことある〜

 

類似問題はこちら…

https://penguin-appliedphysics.hatenablog.com/entry/2023/11/12/220418

 

低周波と正弦波がポイント

正しいので1です。

 

微分形の移相形発振回路の発振周波数は

f=\dfrac{1}{2\pi\sqrt6 CR}

です。ちなみに、CとRが入れ替わった積分形は

f=\dfrac{\sqrt6}{2\pi CR}

になります。

正しいので1です。

 

コンデンサを使用しているので、位相は進みます。

正しいので1です。

 

CR回路毎に60°ずつずれるので、3つで合計180°です。

これは誤りなので2です。

 

29以上と決まっています。増幅なので1以下は…

これも誤りなので2です。

令和3年1月2回目 一陸技「無線工学の基礎」B-3

B-3 次の記述は、図1に示す進行波管(TWT)について述べたものである。⬜︎内に入れるぺき字句を下の番号から選べ。ただし、図2は、ら旋の部分のみを示したものである。

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よきよき

 

電子流は集めなければ増幅できません。

5です。

 

図の矢印の通り、内部に電界ができます。

9です。

 

直径が小さいほど、ピッチが狭いほど位相速度は速くなります。

3です。

 

行波管なので、当然増幅です。

2です。

 

共振器がないので、周波数に依存しにくいです。そのため広帯域に対応可能です。

6です。

令和3年1月2回目 一陸技「無線工学の基礎」B-2

B-2 次の記述は、図に示す交流回路の電流と電力について述べたものである。⬜︎内に入れるべき字句を下の番号から選べ。ただし、負荷A及びBの特性は、表に示すものとする。また、交流電圧は、V=100[V]とする。

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みたことあるぞー

 

類似問題はこちら…

https://penguin-appliedphysics.hatenablog.com/entry/2023/11/14/212614

 

Aに流れる電流I_A

P_A=VI_A\cos\theta_A
600=100I_A\times0.6
I_A=10
Bに流れる電流I_B

P_B=VI_B\cos\theta_B
400=100I_B\times0.8
I_B=5
よって

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となりますので、縦軸は8-3=5、横軸は6+4=10となります。

そのため、合計した電流は

I=\sqrt{5^2+10^2}=5\sqrt{5}
6が入ります。

 

容量性であるAの方が電流が大きいので、進みます。

7が入ります。

 

有効電力は単純にお互いの有効電力を足すだけです。

P_A+P_B=600+400=1000

3です。

 

回路の力率は

\cos\theta=\frac{P}{VI}=\frac{1000}{100\times 5\sqrt{5}}=\frac{2}{\sqrt{5}}

4です。

 

皮相電力は

P_0=VI=100\times 5\sqrt{5}=500\sqrt{5}

5です。

 

令和3年1月2回目 一陸技「無線工学の基礎」B-1

B-1 次の記述は、図1に示すように正方形の導線Dが、磁石Mの磁極NS間を、v[m/s]の速度で直線的に移動するときの現象について述べたものである。⬜︎内に入れるべき字句を下の番号から選べ。ただし、磁極は一辺が、m[m]の正方形で、磁極間の磁東密度は―様でB[T]とする。またDは、一辺をl[m](l<m)、巻数を1回とし、その面を破極面に平行に保ち、かつ、磁極間の中央を辺abと磁極の辺pqが平行を保って移動するものとする。

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ながい…

 

起電力は磁束の時間あたりの変化量なので

e=\frac{\Delta \phi}{\Delta t}

1が当てはまります。

 

磁束は磁束密度Bと面積の積で求まります。

ちょうど磁石の中にある導線の面積は、時間あたり

\Delta S=l\times v

で変化します。

なので起電力は

e=Blv

2が当てはまります。

 

レンツの法則より、導線内に発生する電流は磁束の変化を妨げる(逆向き)方向になります。

そのため、右ネジの法則により、親指が図中のBと逆向き(上)になるので、b→c→d→aの方向になります。

8が当てはまります。

 

D全体が磁石の間にあるとき、面積の変化もないですから、起電力は発生しません。

9が当てはまります。

 

イより速度が変わらなければ、起電力も変わりません。なので、Aの方が正しいです。

10が当てはまります。

令和3年1月2回目 一陸技「無線工学の基礎」A-20

A-20 次の記述は、図1に示すリサジュー図について述べたものである。⬜︎内に入れるべき字句の組合せとして、正しいものを下の番号から選べ。ただし、図1は、図2に示すようにオシロスコープの垂直入力及び水平入力のそれぞれに最大値vx[V]の等しい正弦波交流
電圧及びby[V]を加えたときに得られたものとする。

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見たことある〜

 

A

水平方向は縦に山が2つ、垂直方向は横に山が3つあります。なので、水平方向か400Hzなら垂直方向はその1.5倍の600Hzです。

 

B

点aは見た通り、v_xの値が0です。


C

垂直方向は、3周期です。それが600Hzなので

3/600=1/200

です。

 

答えは3です!(イェーイ)

令和3年1月2回目 一陸技「無線工学の基礎」A-19

A-19次の記述は、図に示すプリッジ回路を用いてコイルの自己インダクタンスLx[H]及び抵抗Rx[Ω]を求める方法について述べたものである。⬜︎内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。ただし、交流電源V[V]の角周波数をω[rad/s]とする。

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定番です。

 

A

ブリッジのクロスの積は等しいですから、

(R_X+j\omega L_X)(\frac{\frac{R_S}{j\omega C_S}}{R_S+\frac{1}{j\omega C_S}})=R_1R_2

(R_X+j\omega L_X)(\frac{R_S}{1+j\omega C_SR_S})=R_1R_2

 

BとC

これを計算して

R_XR_S+j\omega L_XR_S=R_1R_2+j\omega C_SR_SR_1R_2

左右の実部と虚部はそれぞれ等しいので、

R_XR_S=R_1R_2
R_X=\frac{R_1R_2}{R_S}
j\omega L_XR_S=j\omega C_SR_SR_1R_2

L_X=C_SR_1R_2

 

答えは1です!(イェーイ)